專利名稱：射頻激勵(lì)雙通道不等長(zhǎng)波導(dǎo)二氧化碳激光器電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種射頻激勵(lì)雙通道不等長(zhǎng)波導(dǎo)二氧化碳激光器電極。
現(xiàn)有的射頻激勵(lì)雙通波導(dǎo)二氧化碳激光器的雙通道共用同一上下電極。而且是等長(zhǎng)的，由于這種等長(zhǎng)的雙通道間隔很近，輸出的兩束激光鎖模輸出，合成一束激光，實(shí)際上相當(dāng)于一臺(tái)激光器。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種不等長(zhǎng)波導(dǎo)二氧化碳激光器電極。
本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)是兩個(gè)不等長(zhǎng)波導(dǎo)通道共用下電極，上電極分開(kāi)，兩個(gè)波導(dǎo)通道間距較遠(yuǎn)，兩通道電極在同一真空容器內(nèi)，下電極水冷，上、下電極用金屬鋁，波導(dǎo)側(cè)壁用Al2O3陶瓷，電極并聯(lián)多個(gè)電感，并聯(lián)諧振于射頻源頻率。諧振腔可選擇平一平腔或平一凹腔。射頻注入點(diǎn)在長(zhǎng)通道電極上，兩上電極通過(guò)銅板或銅線連接。射頻源與激光頭之間的匹配網(wǎng)絡(luò)采用“L”型或“T”型匹配網(wǎng)絡(luò)，兩電極上并聯(lián)多個(gè)諧振電感，使電極和電感并聯(lián)諧振于射頻源的工作頻率。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)是下電極1為凹狀空心鋁，在下電極1左上端面壓有兩片陶瓷片2、3，陶瓷片2、3相隔一條縫，在下電極1右上端面壓有兩片陶瓷片4、5，陶瓷片4、5相隔一條縫，兩個(gè)長(zhǎng)短不同的兩個(gè)電極6、7分別壓緊在陶瓷片2、3上和4、5上，形成長(zhǎng)短不同的兩個(gè)波導(dǎo)通道。本發(fā)明的工作原理是當(dāng)激光器采用上述電極結(jié)構(gòu)時(shí)，長(zhǎng)短電極在一定間距上并聯(lián)一些諧振電感，使其諧振于射頻源頻率，射頻功率注入點(diǎn)在長(zhǎng)電極中心處，這樣可以保證加在兩通道電極上的電壓基本相等，易于雙通道同時(shí)放電。長(zhǎng)短通道上并聯(lián)一些諧振電感，同時(shí)可使沿電極縱向的射頻電壓均勻分布，保證長(zhǎng)短通道放電均勻。當(dāng)在兩通道同時(shí)加上諧振腔片后，可獲得強(qiáng)弱不同的兩束激光輸出。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)緊湊，小型，由于長(zhǎng)、短通道電極在同一真空容器內(nèi)，減少了激光器的重量和體積。(2)造價(jià)低，長(zhǎng)、短通道電極共用一個(gè)射頻電源，可節(jié)省一個(gè)射頻電源。(3)效率高。兩個(gè)通道共用一個(gè)電極，相當(dāng)于增加了單位長(zhǎng)度的氣體放電體積，提高了電光轉(zhuǎn)換效率。


圖1為本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)2為本發(fā)明圖1的俯視圖實(shí)施例當(dāng)長(zhǎng)通道長(zhǎng)400mm，短通道長(zhǎng)200mm，兩通道間隔60mm時(shí)，波導(dǎo)截面為2.25×2.25mm2，采用水冷，所用射頻源的功率0～300W可調(diào)，頻率為120MHz，射頻源能量通過(guò)50Ω?jìng)鬏旊娎|線及阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)注入到激光頭中，兩通道電極并聯(lián)8個(gè)諧振電感，并聯(lián)諧振于120MHz。采用平-平腔時(shí)，在射頻輸入功率200W，充氣氣壓6×103Pa，非最佳氣體比例CO2∶N2∶He＝1∶1∶4時(shí)，雙通道同時(shí)獲得激光輸出，其中長(zhǎng)通道輸出激光功率8W，短通道輸出4W，同為EH11模。
權(quán)利要求
1.一種射頻激勵(lì)雙通道不等長(zhǎng)波導(dǎo)二氧化碳激光器電極，其特征在于下電極[1]為凹狀空心鋁，在下電極[1]左上端面壓有兩片陶瓷片[2]、[3]，陶瓷片[2]、[3]相隔一條縫，在下電極[1]右上端面壓有兩片陶瓷片[4]、[5]，陶瓷片[4]、[5]相隔一條縫，兩個(gè)長(zhǎng)短不同的兩個(gè)電極[6]、[7]分別壓緊在陶瓷片[2]、[3]上和[4]、[5]上，形成長(zhǎng)短不同的兩個(gè)波導(dǎo)通道，兩個(gè)波導(dǎo)通道間距為30-60毫米。
全文摘要
本發(fā)明提出一種射頻激勵(lì)雙通道不等長(zhǎng)波導(dǎo)二氧化碳激光器電極,該電極的上下兩個(gè)電極為金屬鋁,下電極為一體,中間有一凹槽,內(nèi)部空心,采用循環(huán)水冷卻,下電極左右兩端面分別壓有陶瓷片,兩個(gè)長(zhǎng)短不同的上電極分別壓緊在陶瓷片上,形成長(zhǎng)短不同的波導(dǎo)通道。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊,造價(jià)低,兩個(gè)通道共用一個(gè)電極,相當(dāng)于增加了單位長(zhǎng)度的氣體放電體積,提高了電光轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01S3/038GK1245989SQ98118149
公開(kāi)日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1998年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月25日
發(fā)明者劉逢梅, 王騏, 田兆碩, 趙景山, 王雨三 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)