Brevet FR2092912A1 — publié le 19720128

La présente invention concerne les lasers à gaz. On sait qu'un laser à gaz se compose d'une cavité optique constituée par deux surfaces réfléchissantes, et d'un tube à décharge interposé entre ses surfaces Depuis la découverte des premiers lasers, la technique n'a cessé d'évoluer et a permis la réalisation de lasers émettant des faisceaux de puissance de plus en plus considérable. La recherche de faisceaux de grande puissance a conduit à la fabrication de lasers de grandes dimensions présentant des tubes à décharge de plus en plus longs (de l'ordre de plusieurs mètres). De telles structures sont difficiles à réaliser et à utiliser par suite de leur encombrement tres important. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de réaliser un laser à gaz délivrant une grande énergie bien que présentant une cavité de fai ble longueur. La présente invention a pour objet un générateur laser à gaz comprenant une cavité optique constituée par deux surfaces réfléchissantes dont la normale commu ne définit ladite cavité, et par un tube à décharge disposé entre lesdites surfaces réfléchissantes, remarquable notamment par le fait que ce tube à décharge comprend un élément centrai constitué par une pluralité de tubes capillaires disposés parallèlement entre eux, et à l'axe de ladite cavité. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront eu cours de la descrip tion qui va suiure et qui sera faite avec références à la figure unique annexée donnée à titre illustratif et non limitatif, représentant une vue schématique en coupe d'un exemple de laser à gaz selon l'invention. Un laser selon l'invention comprend deux miroirs a et 2 pressentant un axe com mun 3 et formant une cavité optique, il comprend en'outre un tube à décharge compor tant un élément central composé d'une pluralité de tubes capillaires tels que 4,5,S. Ces tubes capillaires, de préférence de même Longueur, sont disposés parallèlement entre eux, et à l'axe 3. Le nombre des capiiiaires ainsi disposés n'est pas limité a priori. Ces tubes capillaires peuvent être fixés par exemple par soudure, à cha cune de leurs extrémités sur les bases respectives 9 et 10 de deux tubes cylin driques 7 et 8. A titre d'exemple les capiliaires et les tubes 7 et 8 sont avantageusement en quartz. Les extrémités opposées 11 et 12 des tubes 7 et 8 peuvent être fermées par des fenêtres, ou comme représentées sur la figure, fixées respectivement aux miroirs 1 et 2 par des joints étanches 13 et 14. Les tubes 7 et 8 peuvent présenter des ouvertures telles que 15 et 16 permet tant l'entrée ou l'échappement d'un gaz pouvant circuler du tube 7 au tube 8 en passant par la pluralité de capillaires 4, 5, 6 A titre d'exemple, le gaz peut être un mélange de gaz carbonique, d'azote et d'hélium dans des proportions volumiques respectivement égales à 1, 4, 10, sous une pression pouvant être de l'ordre de 60 Torr. Les tubes capillaires peuvent être entourés d'une enveloppe 17 fixée aux tubes 7 et 8. L'enveloppe 17 et les bases 9 et 10 des tubes 7 et 8 constituent un logement où peut circuler un liquide réfrigérant. L'excitation du milieu actif gazeux peut être effectuée à l'aide d'une cathode 18 commune à tous les capillaires et d'une pluralité d'anodes 19, 20, 21 respectivement associées aux tubes 4, 5, 6. Cette configuration a l'avantage de permettre un allumage indépendant des différents tubes capillaires, l'impédance entre deux anodes étant choisie supérieure à l'impédance entre une anode et la cathode. Un laser selon l'invention permet l'obtention d'une puissance lumineuse très grande avec un encombrement réduit. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, on pourra, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1j- Générateur laser à gaz comprenant une cavité optique constituée par deux surfaces réfléchissantes dont la normale commune définit l'axe de ladite cavité, et un tube à décharge disposé entre lesdites surfaces réfléchissantes, caractérisé par le fait que ce tube à décharge comprend un élément central constitué par une pluralité de tubes capillaires disposés parallèlement entre eux et à l'axe de ladite cavité. 2/- Générateur laser à gaz selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit tube à décharge comprend deux tubes cylindriques extrêmes dans lesquels débouchent lesdits tubes capillaires. 3/- Générateur laser selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit tube à décharge comporte une cathode commune à ladite pluralité de tubes ca pillaires, et une pluralité d'anodes individuelles correspondant respectivement auxdits tubes. 4/- Générateur laser selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'au moins une desdites anodes est disposée au moins partiellement à l'intérieur d'un desdits tubes capillaires. 5/- Générateur laser selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'impédance entre deux desdites anodes est supérieure à llimpédano existant entre ladite cathode et lrune desdites anodes. 6/- Générateur laser à gaz, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit tube à décharge est fermé par des fenêtres disposées aux extrémités desdits tubes extrêmes. 7/- Générateur laser à gaz selon la revendication 2 caractérisé par le fait que lesdits tubes extrêmes comportent des ouvertureS permettant l'entrée et l'échappement dudit gaz et sa circulation dans lesdits tubes capillaires. 8/- Générateur laser selon la revendication 2 caractérisé par le fait que ledit tube à décharge comprend en outre une enveloppe entourant lesdits tubes capillaires, fixée auxdits tubes extrêmes et formant une chemise de refroidissement. 9/- Générateur laser à gaz selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite pluralité de tubes capillaires et lesdits tubes extrêmes sont en quartz. 1Q/- Générateur laser à gaz selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit gaz est un mélange de gaz carbonique, d'hélium et d'azote.