DE2313898A1

DE2313898A1 - OPTICAL TRANSMITTER OR AMPLIFIER WITH PIN-SHAPED LOCKING PLUGS

Info

Publication number: DE2313898A1
Application number: DE19732313898
Authority: DE
Inventors: Heinz Westermeier
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1973-03-20
Filing date: 1973-03-20
Publication date: 1974-10-03

Description

Optischer Sender oder Verstärker mit zapfenförmigen Verschluß stücken Die Erfindung betrifft einen optischen Sender oder Verständer (Laser) mit einem das stimulierbare Medium aulnehmenden, an seinen Enden mit zapfenförmigen Verschlußstücken dicht abgeschlossenen Gefäß, insbesondere Gaslaser mit Entladungsrohr, bei dem die Verschluß stücke an ihrer inneren Stirnfläche jeweils eine einen optischen Resonator begrenzende Spiegelfläche in justierter Lage tragen.Optical transmitter or amplifier pieces with a cone-shaped lock The invention relates to an optical transmitter or understanding (laser) with a the stimulable medium receiving, at its ends with cone-shaped locking pieces tightly sealed vessel, in particular gas laser with discharge tube, in which the Closure pieces on their inner end face each have an optical resonator Carry the delimiting mirror surface in an adjusted position.

Ein derartiger Gaslaser ist aus der DAS 1 237 088 bekannt geworden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Anordnung weisen die Xntladungsrohrenden kegelförmige Schliffflächen auf, in die konisch geformte optische Abschlüsse eingepaßt sind. Zine derartige Abschlußhalterung verlangt die sorgfältige Herstellung von Schlifflächen mit vorgegebener Symmetrieachse. Sie ermöglicht eine Grobjustierung der Spiegel; die notwendige Nachjustierung hat dann durch elastische Verformung des Entladungsrohres zu erfolgten.Such a gas laser is known from DAS 1 237 088. In a preferred embodiment of this arrangement, the discharge tube ends conical ground surfaces, fitted into the conically shaped optical terminations are. Zine such end bracket requires careful manufacture of Ground surfaces with a given axis of symmetry. It enables a rough adjustment the mirror; the necessary readjustment is then due to elastic deformation of the discharge tube.

Zur Vermeidung des geschilderten Fertigungsaufwandes, insbesondeve der Erstellung von Schlifflächen, wird bei einem Laser der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, die zapfenförmigen Verschluß stücke zumindest über einen Teil ihrer Längserstreckung dem Gefäß formschlüssig einzupassen und das Gefäß so auszurichten, daß das durch den Paßsitz der Verschlußstu:cke ausgeübte Rictltmoment die Lage der Spiegelflächen justiert.To avoid the outlined manufacturing effort, especially the creation of grinding surfaces, is carried out with a laser of the type mentioned above proposed according to the invention, the pin-shaped closure pieces at least over part of its longitudinal extension to fit the vessel in a form-fitting manner and the vessel to be aligned in such a way that the right moment exerted by the snug fit of the locking pieces the position of the mirror surfaces is adjusted.

Die Erfindung geht von der Uberlegung aus, daß die Einpassung zapfenförmiger Verschluß stücke in ein ausgerichtetes Gefäß Richtmomente liefert, die auch bei vorhandenen Maßtoleranzen und Oberflächenunebenheiten der Paßstücke die Spiegelflächen des Resonators automatisch justieren. Die auf diese Weise erzielbare Justiergenauigkeit ergibt sich - ausgehend von den zugelassenen Maßtoleranzen - aus der Anlagelänge zwischen Verschlußstück und Gefäß. Genaue Vorschriften hierfür sind in der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen enthalten. Es ist sogar möglich, Richtmomente herzustellen, die eine Nachjustierung überflüssig machen In jedem Falle jedoch sind Schlifflächen vermieden. Die nach der Erfindung erforderliche Ausrichtung des Gefäßes verlangt von optisch abgeschlossenen Lasergefäßen keine höhere Formgenauigkeit als sie bisher, wenn auch aus anderen Gründen, geboten war.The invention is based on the idea that the fitting is peg-shaped Closure pieces in an aligned vessel delivers straightening moments that also apply existing dimensional tolerances and surface unevenness of the fitting pieces the mirror surfaces adjust the resonator automatically. The adjustment accuracy that can be achieved in this way results - based on the permitted dimensional tolerances - from the length of the system between the stopper and the vessel. Exact regulations for this are in the following Description of exemplary embodiments included. It is even possible to set straightening moments which make readjustment superfluous. In any case, however, are Avoided grinding surfaces. The alignment of the vessel required according to the invention does not require a higher dimensional accuracy than it has been necessary up to now, albeit for different reasons.

Anhand von in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nach stehend mit weiteren Merkmalen erläutert werden. Einander entsprechende Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen.On the basis of shown schematically in the figures of the drawing The invention is to be explained with further features according to the following embodiments will. Corresponding parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgen maßen Lasers in teilweise weggebrochener Seitenan sicht; Figur 2 von einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erDindungsgemäßen Lasers das eine Gefäßende im Längsschnitt Figur 1 zeigt einen Gaslaser mit Entiadungsrohr nach der Erfindung. Dabei ist mit 1 das in diesem Falle aus Glas bestehende Entladungsrohr bezeichnets in dessen kapillarer Mittelbohrung (Kapillare) 2 zwischen einer Kathode 3 und einer kode 4 bei Betrieb des Lasers eine Gasentladung brennt. Die zur Erzeugung der Gas entladung nötige Versorgungselektronik ist für die Erfindung unwesentlich und in der Figur nicht dargestellt; sie wäre über die Anschlüsse 6, 7 mit der Kathode 3 bzw. der Anode 4 zu verbinden.The figures show: FIG. 1 a first exemplary embodiment of a device according to the invention measured laser in partially broken side view; Figure 2 of a second Exemplary embodiment of a laser according to the invention, one end of the vessel in a longitudinal section Figure 1 shows a gas laser with discharge tube according to the invention. It is with 1 denotes the discharge tube made of glass in this case in its capillary Central bore (capillary) 2 between a cathode 3 and a code 4 during operation a gas discharge is burning in the laser. the to generate the gas discharge necessary supply electronics are not essential for the invention and are shown in the figure not shown; it would be via the connections 6, 7 with the cathode 3 or the Anode 4 to connect.

Die Kapillare 2 ist beidseitig durch optische Abschlüsse in Form von stimseitig mit Spiegeln 8, 9 versehenen Stäben (Spiegelstäben) 11, 12 verschlossen. Dichtematerial 13, beispielsweise ein Kleber oder Kitt, sorgt für eine vakuumdichte Verbindung zwischen den Spiegelstäben 11, 12 und der Kapillare 2. Da durch Bohrung der Kapillare ihre Enden zueinander gefluchtet sind, und da die Spiegelstäbe 11, 12 über einen Großteil ihrer Länge von der Kapillarwandung eng umschlossen sind, wird ein die Spiegel 8, 9 justierendes Richtmoment ausgeübt. Als Maß für ausre-.chend grobjustierende Richtmomentgrößen gilt etwa die Regel, daß die Achsabweichung zwischen der Spiegelachse und der Kapillarenachse ein Zehntel des Kapillarendurchmessers nicht überschreiten soll.The capillary 2 is on both sides by optical closures in the form of Rods (mirror rods) 11, 12 provided with mirrors 8, 9 on the front side are closed. Sealing material 13, for example an adhesive or putty, ensures a vacuum tightness Connection between the mirror rods 11, 12 and the capillary 2. Da through a hole of the capillary have their ends aligned with one another, and since the mirror rods 11, 12 are tightly enclosed over a large part of their length by the capillary wall, a straightening torque that adjusts the mirrors 8, 9 is exerted. As a measure of sufficient For example, the rule that the axis deviation between the mirror axis and the capillary axis one tenth of the capillary diameter should not exceed.

Bekanntlich ist die erwahnte Achsabreic-hur.g bei vorgegebener Kapillarenlänge in erster Näherung den Quctienben aus Anlagelänge 1 und Spaltbreite s - beide Größen sind der Figur 2 zu entnehmen - proportional, so daß bei Bemessung der optischen Abschlüsse ein Freiheitsgrad zur Verfügung steht; man kann entweder die Anlagelänge 1 oder die Spaltbreite s in vernünftigen Grenzen frei wählen, flormalerweise wird dabei die Spaltbreite s so schmal wie möglich zu halten sein um mit einer möglichst kurzen Anlagelänge auszukommen. Sollte es aber für eine dauerhafte Vakuumdichtigkeit nützlich sein, an den Kontaiftflächen lange Feuchtigkeitskriechwege zu bilden, so empfiehlt sich, den Spalt so breit zu lassen, daß das Dichtematerial 13 teilweise auch in den Spalt eindringen kann.As is well known, the mentioned axis deviation is hur.g for a given capillary length as a first approximation, the Quctienben from system length 1 and gap width s - both sizes are shown in Figure 2 - proportional, so that when dimensioning the optical Degrees a degree of freedom is available; you can either choose the length of the plant 1 or freely select the gap width s within reasonable limits, normally it will be the gap width s should be kept as narrow as possible in order to use a get along with a short system length. But it should for a permanent vacuum tightness be useful to create long moisture creepage paths on the contact surfaces, so it is advisable to leave the gap so wide that the sealing material 13 is partially can also penetrate into the gap.

Die Spiegel 8, 9 sind polierten Spiegelflächen der Spiegelstäbe 11, 12 aufgedampft. Diese Spiegelflächen sind außerordentlich klein, es kann also die homogene Bedampfungszone ausgenutt und somit ein'gleichmäßiger Spiegelbelag gebildet werden. Wählt man für die Spiegelstäbe ein thermoplastisches Material, so läßt sich die polierte Spiegelfläche de Thermoplast auSpressen.The mirrors 8, 9 are polished mirror surfaces of the mirror rods 11, 12 evaporated. These mirror surfaces are extraordinary small, The homogeneous steaming zone can thus be grooved and thus more uniform Mirror coating are formed. If you choose a thermoplastic for the mirror rods Material, the polished mirror surface can be pressed out of the thermoplastic.

Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der geschilderten Gaslaserausführung nach der Erfindung nur darin, daß anstelle des festen Spiegelstabes II ein flexibler Lichtleiter 14 das eine Ende des Sntladungsrohres 1 abschließt. Lichtleiter 14 kann beispielsweise aus einer herkömmlichen Glasfaserleitung bestehen und gestattet bei richtiger optischer Anpassung die Auskopplung eines gegenüber der Kapillarenachse beweglichen Laserstrahls ohne Reflektionsverluste.The second embodiment shown in Figure 2 is different differs from the described gas laser design according to the invention only in that instead of the fixed mirror rod II a flexible light guide 14 at one end of the discharge tube 1 completes. Light guide 14 can, for example, from a conventional fiber optic lines exist and allowed with correct optical adjustment the decoupling of a laser beam that is movable with respect to the capillary axis without Reflection losses.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es beispielsweise zur Bildung eines geeigneten Richtmcments nicht notwendig, die optischen Abschlüsse von einer Kapillare umgeben zu lassen. Darüberhinaus können der Erfindung auch andere als die beschriebenen Gaslaser mit Entladungsrohren zugrundegelegt werden, beispielsweise Ringlaser, gasdynamische Laser oder auch Flüssigkeitslaser.The invention is not limited to the illustrated embodiments limited. This is not the case, for example, for the formation of a suitable directive necessary to have the optical terminations surrounded by a capillary. Furthermore According to the invention, gas lasers with discharge tubes other than those described can also be used are used as a basis, for example ring lasers, gas-dynamic lasers or even liquid lasers.

4 Patentansprüche 2' Figuren4 claims 2 'figures

Claims

P a t e n t a n t a n t r u c h e 1. Optical optical transmitter or Amplifier (laser) with a medium that can be stimulated at its ends with cone-shaped closure pieces tightly sealed vessel, in particular gas laser with discharge tube, in which the locking pieces on their inner end face each carry a mirror surface delimiting an optical resonator in an adjusted position, characterized in that the zapSensör-Ligen locking pieces (11, 12) at least are fitted in a form-fitting manner over part of their longitudinal extension into the vessel (1) and the vessel is oriented so that the pieces through the snug fit of the closure exerted straightening torque adjusts the position of the mirror surfaces.

2. Optical transmitter or amplifier according to claim 1, characterized in that that the closure pieces (11, 12) at its ends in a snug fit receiving vessel in a manner known per se a capillary (2), preferably a central bore Discharge tube (1) and the closure pieces (11, 12) of the capillary (2) are fitted.

3. Optical transmitter or amplifier according to claim 1, characterized in that that at least one of the closure pieces (11, 12) the end of a flexible light guide (14) is.

4. Optical transmitter or amplifier according to one of claims 1 - 3, characterized in that the closure pieces are made of thermoplastic material exist and polished mirror surfaces are set on them.

Blank page