DE3310598A1

DE3310598A1 - Gaslaser

Info

Publication number: DE3310598A1
Application number: DE19833310598
Authority: DE
Inventors: Larry A Gibson; James L Dr Hobart; Michael W Sasnett
Original assignee: Coherent Inc
Current assignee: Coherent Inc
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1983-10-06
Also published as: FR2524727B1; JPS58173878A; GB8308863D0; US4500996A; GB2117558B; JPH0125236B2; FR2524727A1; GB2117558A

Description

3:3Ί 0598

Der erste je gebaute und gezeigte Gaslaser, nämlich der Helium-Neon-Laser hatte eine verhältnismäßig lange Glasrohre, in der ein Gasgemisch unter unteratmosphärischem Druck, welches das aktive Material darstellte, enthalten war und die elektrische Ladung eingegrenzt wurde, die das Gasgemisch zündete. Diese konstruktionsmäßige Lösung wurde auch bei der anfänglichen Entwicklung des Kohlendioxidlasers angewendet. Bei dem ersten, 1964 von C.K.N. Patel gebauten COg-Laser erfolgte die elektrische Entladung in einer Glasrohre seitlich von der Hauptröhre. Durch diese Entladung wurde Stickstoff ge-. zündet, der dann in der Hauptröhre mit CO₂ gemischt wurde. Man erkannte bald, daß die einfachere Ausführung mit elektrischer Entladung durch ein homogenes Gasgemisch in der Hauptglasröhre die beste Leistung erbrachte. Zu den Vorteilen für die Ausführung mit Glasrohre gehört:

1.) Die von Natur aus gegebene Einfachheit und Wirtschaftlichkeit, die sich aus der koaxialen Anordnung der optischen Achse, der Gasströmungsachse und der Achse des elektrischen Stroms ergibt. Damit ist das Gas und die elektrische Entladung auf den gleichen Raum eingegrenzt, was für den größtmöglichen Wirkungsgrad immer wünschenswert ist.

2.) Glasröhren stehen in einem großen Größenordnungsbereich ohne weiteres zur Verfügung, und einteilige Konstruktionen, die typischerweise koaxiale Flüssigkeitskühlmäntel und verschiedene Anschlußöffnungen enthalten, sind leicht herzustellen. 3.) Die Auslegungsgeometrie ermöglicht günstige Bedingungen für die Erzeugung eines AusgangsStrahls mit kreisförmiger Symmetrie. Bei dieser Lösung sind alle Strömungen von Fluid, Wärme und elektrischem Strom grundsätzlich symmetrisch zur optischen Achse.

Bei anderen Ausführungsformen sind die optische Achse, die Gasströmungs- und Anregungsachse nicht alle koaxial angeordnet. Es ist typisch, daß sich eine, zwei oder alle Achsen rechtwinklig zueinander erstrecken, und eine Glasröhre bildet nicht notwendigerweise einen bedeutenden Teil dieser Konstruktion. Bei der-

artigen Ausführungen ist eine raschere konvektive Wärmeübertragung aus dem aktiven Bereich möglich, so daß aus diesem Grund bei kürzerer aktiver Länge eine größere Ausgangsleistung erzeugt werden kann. Allerdings sind diese Konstruktionen teurer in der Herstellung und haben typischerweise Ausgangswellentypen, die nicht kreisförmig symmetrisch sind und mindere Qualität haben. Aus diesen Gründen bleibt die herkömmliche Ausführung mit koaxialer Glasrohre weiterhin wichtig, insbesondere wenn es sich um COp-Laser mit kontinuierlicher Ausgangsleistung von weniger als 1000 Watt handelt.

Selbst bei Erfüllung aller günstigen Symmetriebedingungen und trotz der größten Anstrengungen von Ingenieuren auf dem Gebiet der Laserkonstruktion bleibt das Ziel, eine Energieverteilung gemäß dem Grundwellentyp oder Grundmode bzw. eine Gauss'sehe Energieverteilung ('PEM ) über den Aus gangs strahl von C0₂-Lasern bei Leistungsniveaus über 200 Watt zu erreichen, schwer greifbar. Der Konstruktionsprozeß verläuft insgesamt wie folgt:

1.) Es" wird eine aktive Länge gewählt, die den gewünschten Leistungsausgang ergibt. Eine gute Ausgangsbasis für die Berechnung der benötigten aktiven Länge ist der Wert von 75 Watt/Meter.

2.) Die Krümmungsradien für die Endspiegel werden so gewählt, daß die optische Kammer stabil ist, d.h. daß Lichtstrahlen, die in der Nähe der Kammerachse und nahezu parallel zu dieser wandern, in der Kammer bleiben, nachdem sie eine willkürlich große Anzahl von Reflexionen von den Endspiegeln erfahren haben. Außerdem werden die Spiegelkrümmungen so gewählt, daß die Wellentypgrößen an den Spiegeln einander so gleich wie möglich sind.

3.) Wenn die Kammerlänge (aktive Länge plus zusätzlichem, zwischen den Spiegeln benötigtem Raum) und die Spiegelradien bekannt sind, werden von Rechnern gelieferte Daten zu Rate ge-

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zogen und die Begrenzungsöffnung für die Kammer gewählt, die die Schwingungen im TEM -Mode mit dem geringstmöglichen Verlust ermöglicht, aber doch soviel Verlust erzeugt, daß keine TEM_O1-Mode und keine Moden höherer Ordnung in Schwingung geraten. Eine Quelle hierfür ist H. Vogelnik und Ti Li, "Proc. IEEE" Bd. 54, S. I312-I329, Oktober 1966. Dieser Durchmesserauswahlprozeß ist in seiner besten Form keine exakte Wissenschaft sondern am erfolgreichsten, wenn man sich auf Erfahrungswerte verläßt.

Bei Laser-Geräten mit einer Ausgangsleistung von weniger als 20 Watt ist dies Verfahren ziemlich gut geeignet. Bei Laser-Geräten mit weniger als 100 Watt ist es schon weniger erfolgreich, und bei Laser-Geräten über 100 Watt bewährt es sich überhaupt nicht. Laser-Geräte, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgelegt sind, haben zwar die ganze erwartete Ausgangsleistung aber nicht mit einem TEM - Wellentyp. Wenn ein kleinerer Bohrungsdurchmesser angewandt wird, bleibt der Ausgangswellentyp nach wie vor mangelhaft. Mit mehrfachem Iterieren kommt man schließlich zu einem Laser mit viel kleinerem Bohrungsdurchmesser^ der weniger Leistung abgibt als erwartet·' und dessen Mode immer noch viel zu wünschen übrig läßt. Der theoretische optische Verlust bei diesem Laser würde zeigen, daß nicht einmal die Grundmode ' ^TEM _Oo kohärente Strahlen aussenden sollte, ganz zu schweigen von Wellentypen höherer Ordnung, die im Ausgang evident sind.

Man hat daraus den Schluß gezogen, daß die Plasmaröhre den Strahl mit sehr kleinem Verlust einengen und führen muß, d.h. als Wellenleiter wirken und den Strahl zwischen den Spiegeln hin- und herführen muß. Es ist allgemein bekannt, daß sich Licht in Wellenleiterkonstruktionen entweder aus Metall oder dielektrischen Stoffen ausbreiten kann. Was nicht offenkundig war, ist daß die Verluste bei Wellenleitermoden so gering sind, daß in C0₂~Laser-Geräten eine Laserschwingung bei 10,6 Mikrometer in Glasröhren (Pyrex) möglich ist.

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Es wurde erkannt, daß die Innenfläche von Plasmaröhren für COn-Laserstrahlen reflektierend sein könnte, und daß dies eine schädliche Auswirkung auf die Qualität des Wellentyps haben konnte, sh. "10,6 Micron Laser Frequency Control Techniques" von Sasnett et al., Sylvania Electronics Systems Western Division, Technical Report APAL-TR-68-210, September 1968. Es zeigte sich, daß durch periodische Veränderungen des Röhrendurchmessers Reflexionen zersetzt und zerstreut werden. Dies ist besonders wichtig bei Laser-Geräten, in denen innerhalb der Kammer dispergierende wellenlängenselektive Elemente, z.B. ein Gitter oder Prisma vorgesehen waren. Diese Elemente sollten unerwünschte Wellenlängen aus der Kammer heraus ablenken, so daß eine Schwingung nur in der gewünschten Wellenlänge erfolgte. Dabei war es wichtig, daß die Röhrenwand die unerwünschte Energie nicht so reflektierte, daß sie schwingen konnte. Derartige Wellenlängenauswahltechniken sind nur für Lasergeräte von weniger als ca. 100 Watt bedeutsam.

Bei der Konstruktion eines Hochleistungs-C0₂-Lasers unter Anwendung der genannten Verfahren zum Berechnen des Röhrendurchmessers und beim Einsatz von Ringen in die Bohrungsröhre zum Zersetzen und Zerstreuen von Licht, welches sonst von den Röhrenwänden reflektiert worden wäre, waren die Ergebnisse enttäuschend.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochleistungs-Gaslaser mit verbesserter Arbeitsweise in der Grundmode, insbesondere einen COg-Laser zu schaffen,der nicht nur leistungsfähig ist sondern auch zufriedenstellende Ausgangswerte in der TEM -Mode liefert.

Gemäß der Erfindung ist ein Gaslaser, z.B. ein C0₂~Laser mit einer die Entladung eingrenzenden Bohrungsröhre oder Innenröhre versehen, die nach innen vorstehende ringförmige Vorsprünge oder Ringe im Abstand voneinander hat, um unerwünschtes reflektiertes Licht innerhalb der Innenröhre zu dispergieren. Die Bohrungsröhre oder Innenröhre und die ihr zugeordneten ringförmigen Vor-

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Sprünge haben einen Durchmesser, der so gewählt ist, daß er der Größe der Grundmode längs der Röhre entspricht. Das kann ■beispielsweise dadurch geschehen, daß die Innenröhre Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers erhält, um der Größe der Mode in dem jeweiligen Abschnitt zu entsprechen.

Bei einer alternativen Anordnung können die Innendurchmesser der ringförmigen Vorsprünge einzeln so gewählt werden, daß sie dem Durchmesser der TEM -Mode angepaßt sind. Zur Anpassung an den Modendurchmesser in einem COp-Laser mit einem genormten optischen Resonator bestimmen die Innendurchmesser der ringförmigen Vorsprünge einen insgesamt verjüngten Bohrungsdurchmesser.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein Schema eines gefalteten COg-Lasers,·

Fig. 2 ein Schema eines gefalteten CO₉-Lasers mit abgestuften, "die Entladung eingrenzenden Innenröhren gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Innenröhren gemäß Fig. 2 in der durch Pfeil angedeuteten Richtung gesehen;

Fig. k einen Längsschnitt durch eine der jeweiligen, die Entladung begrenzenden Innenröhren des Lasers gemäß Fig. 2 und 3;

Fig. 5 einen Teilschnitt einer die Entladung begrenzenden Innenröhre mit einem nach innen weisenden Vorsprung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 einen Teilschnitt einer Innenröhre mit einem alternativen ringförmigen Vorsprung gemäß der Erfindung!

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Gaslaser gemäß der Erfindung, bei dem die ringförmigen Vorsprünge eine rohrförmige Gestalt bestimmen.

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In Fig. 1 ist ein gefalteter Kohlendioxidlaser (CO₂~Laser) 10 schematisch dargestellt. Ein solcher gefalteter Laser kann eine beliebige Anzahl von Abschnitten, je nach der gewünschten Ausgangsleistung haben. Der hier gezeigte gefaltete Laser 10 hat vier Abschnitte 12, 1^·, 16 und 18, von denen die Abschnitte 14 und 16 durch eine Eckspiegelanordnung 20 verbunden sind. Ähnlich werden durch eine Eckspiegelanordnung 22 die Abschnitte Ik und 16 und durch eine Eckspiegelanordnung 2k die Abschnitte 16 und 18 verbunden. Jede der Spiegelanordnungen 20, 22 und Zk bildet eine luftdichte Abdichtung mit den jeweils durch den Spiegel verbundenen Abschnitten. Innerhalb jeder der Spiegelanordnungen ist ein zusätzliches Spiegelpaar 26 und 28v(Fig. 2) vorgesehen, um eine Möglichkeit zum "Biegen" oder Reflektieren des im Innern reflektierten Laserstrahls durch die jeweiligen Abschnitte zu schaffen.

Die Enden der gefalteten Rohrabschnitte sind mit einer optischen Resonatoranordnung abgeschlossen, die eine Spiegelanordnung 30 von hohem Reflexionsvermögen am Ende des Abschnitts 18 und"eine Ausgangskoppel-Spiegelanordnung 32 am Ende des Abschnitts 12 aufweist. Die Ausgangskoppel-Spiegelanordnung 32 ermöglicht den Durchtritt eines Laserlichtstrahls 3^·

Das aktive oder Lasermaterial ist in koaxial innerhalb der Rohrabschnitte 12, Ik, 16 und 18 ausgerichteten Plasmaröhren enthalten. Es ist allgemein bekannt, daß das Lasermaterial im Fall eines CO^-Lasers ein Gemisch aus Gasen, nämlich Kohlendioxid, Stickstoff und Helium aufweist. Das gasförmige Medium wird mit Hilfe einer Serie von Kathoden 36 an einem Ende jedes der Röhrenabschnitte, einer zweiten Serie von Kathoden 38 am anderen Ende und einer Serie von Anoden kO in der Nähe der Mitte jedes Abschnittes auf die zum Lasern nötigen erhöhten Energiezustände gebracht. Zwischen den Anoden und Kathoden wird mit Hilfe einer hier nicht gezeigten Energiequelle eine entsprechende Spannung angelegt.

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Gernäß der Erfindung weist ein COg-Laser, der für TEM_Q^Mode ausgelegt ist und hohe Leistung hat, eine Innenröhre oder Plasmaröhre auf, die "bei einem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Röhrenabschnitten aufweist. Diese Röhrenabschnitte sind so ausgelegt, daß sie periodisch Durchmessereinengungen haben, um Licht, welches sonst in großen Einfallswinkeln reflektiert und innerhalb der Röhren eingegrenzt würde, zu zersetzen und zu zerstreuen. Die Durchmesser der einzelnen Abschnitte, die die Plasmaröhre bilden, sind so gewählt, daß sie etwa der Größe der Grundmode in diesem Abschnitt ent-, sprechen. Dies ist im einzelnen in den Figuren 2 bis 4 gezeigt.

In Fig. 2 und 3 sind die vier gefalteten Abschnitte der Plasmaröhre bzw. Innenröhre schematisch gezeigt, aus denen der gefaltete Laser 10 gemäß Fig. 1 zusammengesetzt ist. Jeder der den Laser 10 bestimmenden Abschnitte 12, 14, 16 und 18 hat koaxial ausgerichtete Plasmaröhren oder Innenröhren 42, 44, 46 und 48. Jede Röhre ist mit in Abständen voneinander vorgesehenen, ringförmigen Vorsprüngen 50 ausgebildet, wie Fig. 4 zeigt. Durch diese ringförmigen Vorsprünge wird Licht zersetzt und zerstreut, welches sonst mit großen Einfallswinkeln reflektiert und innerhalb der Plasmaröhre eingegrenzt gehalten würde.

Zwischen der Außenfläche dieser Innenröhren und den Außenwänden jedes der Abschnitte 12, 14, 16 und 18 ist ein Raum für den ■ Durchlaß eines Kühlmittels begrenzt, welches innerhalb der Plasmaröhren erzeugte Wärme abführt. Der Durchmesser der Abschnitte 14 und 16 und der entsprechenden Plasmaröhren 44 und 46 ist wesentlich kleiner gewählt als der Durchmesser der Abschnitte 12 und 18 und der entsprechenden Plasmaröhren 42 und 48. Das liegt daran, daß der Durchmesser des Lichtstrahls gemäß TEM -Mode, der innerhalb des gefalteten Lasers 10 reflektiert wird, im Innern des Lasers 10 kleiner ist als an den den optischen Resonatorspiegeln am nächsten liegenden Enden.

Der Grund für die Verwendung von Innenröhren mit kleinerem, die Entladung begrenzendem Durchmesser im Innern des Lasers ist folgender. Es ist typisch, daß Hochleistungslaser Plasmaröhren in einer Länge von mehreren Metern haben und daß die TEM -Mode in der Mitte der Kammer nicht groß genug ist, um den von der Plasmaentladung aufgefüllten Bereich zu füllen. So ist bei einer praktischen Ausführung z.B. der Modedurchmesser in der Mitte des Lasers ca. 8,4 mm und an den Enden des Plasmaröhrenbereichs 15,6 mm. Ein Bohrungsdurchmesser von 30 mm, wie ihn der Modedurchmesser an den Röhrenenden bestimmt, würde über die ganze Länge bei diesem Laser bedeuten, daß in der Mitte des Lasers der Hauptteil des Strahls weniger als 10 % des angeregten Volumens einnähme. Das hätte eine geringere als die erwartete Ausgangsleistung und einen niedrigeren Wirkungsgrad. An^sichts des bei bestehenden Lasern vorhandenen Wellenleitereffektes stellt dies keine Schwierigkeit dar, da die vielfachen Reflexionen und Moden höherer Ordnung sicherstellen, daß der gesamte aktive Bereich längs der ganzen Plasmaröhre angefüllt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis 4 ist die Differenz zwischen dem Außendurchmesser 52 jeder der das Plasma eingrenzenden Innenröhren 42, 44, 46 und 48 abzüglich des Innendurchmessers 54 an jedem der Vorsprünge gleich. Mit anderen Worten heißt das, daß das Ausmaß des Vorspringens jedes der ringförmigen Vorsprünge 50 nach innen in jeder Plasmaröhre konstant ist. Was die Anpassung der Innenröhre an den Modendurchmesser bewirkt, ist der relativ kleinere Durchmesser der innenliegenden Innenröhren 44 und 46 im Vergleich zu den außenliegenden Innenröhren 42 und 48. Bei einem in der Praxis ausgeführten Beispiel haben die das Plasma begrenzenden Innenröhren 42 und 48 einen Innendurchmesser von 30 mm, während die das Plasma begrenzenden Innenröhren 44 und 46 einen Innendurchmesser von 22 mm haben.

Die Anordnung der ringförmigen Vorsprünge 50 ergibt eine ganz

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andere Konstruktion eines Hochleistungs-COp-Lasers in TEM Mode, die viel weniger Fehler oder Nachlässigkeiten bei optischen Effekten im Plasma hinnehmen kann, die sonst bei Röhren mit glatter Bohrung unwichtig wären. Der erste Schritt bei der Konstruktion besteht darin, die Größe der TEM -Mode an denjenigen Punkten in der Kammer zu bestimmen, an der die größte Einschränkung besteht. Im einfachsten Fall besteht die optische Kammer aus einem konkaven Spiegel an jedem Ende einer einzigen Plasmaröhre. Deshalb ist die Modegröße an den Resonatorspiegeln am größten und durch die von den Enden der Röhre bestimmten Öffnungen am meisten eingeschränkt. Der kleinste Durchmesser, den diese Öffnungen haben können, ohne die Grundmode zu verzerren und eine nennenswerte Verringerung der Ausgangsleistung zu verursachen, entspricht der Größe der Röhre. Der Durchmesser wird nach folgendem Verfahren bestimmt:

1.) Es wird das Ausmaß der negativen Linsenwirkung berechnet. Da diese Wirkung vom Quadrat des Röhrendurchmessers abhängt, muß zunächst eine vernünftige Schätzung des endgültigen Durchmessers vorgenommen werden. Es müssen auch Annahmen über das Gasgemisch, den Gasdruck und den im Plasma verbrauchten elektrischen Strom gemacht werden.

2.) Es muß der Lasermodedurchmesser (zwischen Punkten der Intensität 1/e²) _{an den} Rö.hrenenden berechnet

werden, wobei die Auswirkung der negativen Linse in die Berechnung eingeht. Diese Berechnung wird für verschiedene Krümmungsradien der Endspiegel wiederholt, um denjenigen Spiegelradius zu bestimmen, der die kleinste Modengröße an den Röhrenenden ergibt.

3.) Es wird der für die Plasmaröhre benötigte Durchmesser bestimmt. Es hat sich erwiesen, daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn die Röhre 1,9 bis 2,0 mal größer gemacht wird als der in dem obigen Schritt berechnete Modendurchmesser. Dieser Durchmesser wird benutzt und die Schritte 1 und 2 wieder-

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holt. Nach zwei- oder drei-maligem Iterieren konvergiert der Prozeß und ergibt einen endgültigen Durchmesser für die Plasmaröhre .

4.) Für Röhren mit mehrfachen Abschnitten wird der Durchmesser jedes Abschnittes so gewählt, daß er der Größe der Mode in diesem Abschnitt entspricht. Damit werden die Schritte 1 bis 3 für jeden Plasmaröhrenabschnitt wiederholt.

In den Figuren 5 und 6 sind Einzelheiten der nach innen weisenden ringförmigen VorSprünge in einer Plasmaröhre 51 zu erkennen. In Fig. 5 ist der ringförmige Vorsprung durch Krumpfen der Glaswände der Plasmaröhre 51 zur Schaffung einer ringförmigen Rippe entstanden. In Fig. 6 ist die gleiche Wirkung? dadurch erzielt, daß im Innendurchmesser der Innenröhre 51 ein kreisförmiges Band bzw. ein Ring 53 vorgesehen ist. Dieser Ring 53 kann z.B. aus einem Glasband, einer Drahtwindung oder einem Metallblechstreifen bestehen.

In Fig. 7 ist ein COg-Laser 56 mit nur einem einzigen Abschnitt gezeigt, der einen Ausgangskoppelspiegel 58 und einen Spiegel 60 von hohem Reflexionsvermögen aufweist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, hat der Laserstrahl 3^i der zwischen den Spiegeln 58 und 6o reflektiert wird, eine insgesamt verjüngte oder kegelstumpf förmige Gestalt. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung haben die ringförmigen Vorsprünge oder Rippen im Fall der Plasmaröhre 62 Innendurchmesser, die so gewählt sind, daß sie dem Durchmesser der Mode des Lasers angepaßt sind, der sich innerhalb der Röhre ändert. Der Vorsprung 64 hat folglich einen kleineren Innendurchmesser als der ringförmige Vorsprung 62. Der ringförmige Vorsprung 60 seinerseits hat einen noch größeren Innendurchmesser als der ringförmige Vorsprung 62. Wie Fig. 7 zeigt, bestimmt der Innendurchmesser der Rippen eine insgesamt kegelstumpf förmige verjüngte Gestalt in Anpassung an den Durchmesser der Grundmode.

Claims

3310598 Patentanwälte · European Patent Attorneys

München

CB P20 D

COHERENT, INC.

Palo Alto, CaI., USA

Gaslaser

Priorität: 6. April 1982 - USA - Serial No. 363 843

Patentansprüche

'1/ Gaslaser,

gekennzeichnet durch

- eine die Entladung "begrenzende Bohrungsröhre, die ein gasförmiges laserndes Medium umschließt;

- ein Paar optische Resonatorspiegel, die mit der Bohrungsröhre ausgerichtet sind,

- eine Einrichtung zum Erregen des gasförmigen Mediums, wobei die die Entladung begrenzende Bohrungsröhre im Innern periodische ringförmige Vorsprünge hat, die unerwünschtes reflektiertes Licht dispergieren, und wobei der Innendurchmesser der ringförmigen Vorsprünge insgesamt entsprechend der gewünschten Mode unterschiedlich ist, wie sich der Modedurchmesser längs der Bohrungsröhre ändert.

2. Gaslaser nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet ,daß jeder der Vorsprünge einen Innendurchmesser hat, der insgesamt dem gewünschten Modedurchmesser an dieser Stelle in der Bohrungsröhre angepaßt ist.

3= Gaslaser nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß der Innendurch-

messer der ringförmigen Vorsprünge eine insgesamt verjüngte Gestalt bestimmt.

k. Gaslaser nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die unterschiedlichen Innendurchmesser der ringförmigen Vorsprünge dadurch geschaffen sind, daß die die Entladung begrenzende Bohrungsröhre mit einer Vielzahl von Abschnitten versehen ist, die mindestens zwei unterschiedliche Durchmesser haben.

5. Gefalteter CO^-Laser,

gekennze ichne t durch eine Vielzahl von das Gas eingrenzenden Bohrungsröhrenabschnitten, die ein Gasgemisch, welches Kohlendioxid enthält, umschließen und parallel zueinander angeordnet sind und eine Einrichtimg enthalten, um Reflexionen im Innern zu unterdrücken,

- eine Vielzahl von Eckspiegelanordnungen, die die Bohrungsröhrenabschnitte zu einem kontinuierlichen, das Gas eingrenzenden Kanal verbinden, der eine optische Bahn bestimmt,

- einen optischen Resonator mit einem Spiegel von hohem Reflexionsvermögen an einem Ende des das Gas eingrenzenden Kanals und einem Ausgangskoppelspiegel am anderen Ende,

- eine Einrichtung zum Erregen des Gasgemisches, und

- eine Einrichtung zum Verbessern der TEM -Mode durch Anpassen des Durchmessers jedes Bohrungsröhrenabschnittes an die Größe der Mode in diesem Abschnitt.

6. Gefalteter COg-Laser nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet , daß die Unterdrückungseinrichtung nach innenweisende, ringförmige Vorsprünge aufweist.

7. Gefalteter COp-Laser nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmigen Vorsprünge Würgerillen in den Bohrungsröhrenabschnitten aufweisen.

8. Gefalteter CCU-Laser nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmigen Vorsprünge in die Bohrungsröhrenabschnitte eingesetzte Ringe aufweisen.

9. Gefalteter COg-Laser,
gekennzeichnet durch

- eine Vielzahl von das Gas eingrenzenden Bohrungsröhrenabschnitten, die ein Gasgemisch, welches Kohlendioxid enthält, umschließen, und eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Vorsprüngen haben, die sich radial nach innen erstrecken,

- eine Vielzahl von Eckspiegelanordnungen, die die Bohrungsröhrenabschnitte zu einem kontinuierlichen, das Gas eingrenzenden Kanal verbinden, der eine optische Bahn bestimmt,

- einen optischen Resonator, der an einem Ende des das Gas eingrenzenden Kanals einen Spiegel von hohem Reflexionsvermögen und am anderen Ende einen Ausgangskoppelspiegel aufweist,

- eine Einrichtung zum Erregen des Gasgemisches, wobei die Durchmesser der .Bohrungsröhrenabschnitte insgesamt der Mode in dem jeweiligen Abschnitt angepaßt sind.

10. Gefalteter CCU-Laser nach Anspruch 9>

dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmigen Vorsprünge Würgerillen in den Bohrungsröhrenabschnitten aufweisen.

11. Gaslaser gekennzeichnet durch

- eine die Entladung eingrenzende Bohrungsröhre, die ein gasförmiges Medium umschließt,

- ein Paar optische Resonatorspiegel, die mit der Bohrungsröhre ausgerichtet sind,

- eine Einrichtung zum Erregen des gasförmigen Mediums, und

- eine Einrichtung zur Erzeugung einer Laserausgangsleisung im TEM -Mode durch die Anordnung einer Vielzahl von ringför-

migen Vorsprüngen, die sich radial nach innen in der Bohrungsröhre erstrecken, wobei der Innendurchmesser der Vorsprünge eine insgesamt verjüngte Gestalt bestimmt, die an den Durchmesser der TEM -Mode innerhalb der Bohrungsröhre angepaßt ist.