Brevet FR2501924A1 — publié le 19820917

Laser à guide d'ondes La présente Invention se rapporte à un laser à guide d'ondes. De tels lasers ont été proposés dans les modes de réalisation les plus divers, et entre autres déjà par la demanderesse. Tous ces modes de réalisation du laser à guide d'ondes ont une caractéristique commune, à savoir que des pro- blèmes considérables se posent en ce qui concerne leur aptitude au stockage, et ceci principalement par suite de la diffusion de l'hélium vers l'extérieur. On a jusqu'à présent pallié à cet Inconvénient par des volumes de ballast particuliers, car les difficultés techniques soulevées par l'étanchéité sur le laser proprement dit ne sont pas aisées à résoudre et exigent la mise en oeuvre de moyens Importants, lesquels negarantissent même pas toujours une étanchéisation effective et durable, et ne sont souvent pas admissibles pour de simples raisons de poids et d'encombrement, notamment dans le cas des appareils à laser qui ne sont utilisés qu'une seule fois, et par conséquent prin- cipalement dans le domaine de la technique d'armement. La présente invention a pour objet de mettre au point un laser à guide d'ondes qui présente une exceptionnelle aptitude au stockage, sans que l'encombrement et les moyens techniques mis en oeuvre en soient sensiblement augmentés. La présente invention permet de résoudre ce pro- blème par le fait que l'ensemble du laser est gainé, de façon étanche aux gaz, par un deuxième carter qui contient, lui aussi, du gaz de laser à basse pression, ce carter se composant d'un élément cylindrique et d'un chapeau de verre ou de céramique qui présente un point de rupture assigné, d'un soufflet précon- 3o traint, et de dispositifs de contrôle destinés à faire éclater ce chapeau ou ses parties. Selon une autre caractéristique de la présente in- vention, l'élément de carter cylindrique maintient le laser dans l'axe central et centré, par l'intermédiaire de supports perméa- bles au gaz. Selon une caractéristique additionnelle de la présente Invention, le chapeau de verre est relié, de façon étanche au gaz, à l'élément de carter cylindrique, à l'aide -Gado.d sepuo&p apIn. 2 aseI al suep anb uoissaTd amem el uoI -TAUa ga uoI$isodwoD amm eI s.aad had q que.K jassel ap ze5 ap a-gldwea eTrnsua qsa eanq$suoo jsuTe pq.eo el 'xnep saI.ud quawaguio uoo,ros e9c ppnos aqlgqoueg,p guIor un no ainpnos aun.ed $Ios e#a eS2e4ar,ïj un ved:-os 'aldwexa ned 'I anb-.ip Sú -UIiXo,aalao ap 4ueuwgl.e,1 'zez xnm aqoueq uo5ej op 'go-inlza eXlga UoT 4g 4euuos gsIIeGjx 4uamaleloeds 'I enblmeua9o ap no aiaaa. ap nuadego un 'uor$4onpo.iiuT,p ean4.iaanoi ans 4jassed $Ioj uo '.ejseI V IIajeddeL ap aoeaZuao ael e uol4onp -oa$ul,l sa.dï 'iequoaJ q4rïo Uos ans q.XAno $sa al enblapulXla Oú0 aqa, aeo ap $umX"1 1 saI np uoi4-aeul,l ea:[gawied. anod -seqoue4g snpuG. '4Uos $ga al anbrtpuyIaIú,aeaeo ap 4uawgmI 9Tao ues. aGAeau 'sapuop gpabns. 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L'aptitude au stockage dudit laser se trouve ainsi extraordinairement améliorée. Ledit chapeau de verre 14 présente un bras de levier de contact 14a et un point de rupture assigné 15, ce qui veut dire qu'à un endroit déterminé, l'épaisseur de paroi est dimi- nuée, avec un étranglement. Par rapport à l'ouverture de sortie du laser, c'est-à-dire Ans la zone du rayon laser sortant lOa, la surface appelée surface de sommet ou de tête 15a, l'épaisseur de paroi du chapeau de verre 14 est, elle aussi, diminuée, et la paroi porte, sur sa face intérieure, une plaquette ou pas- tille témoin du rayon laser 16 et un thermocouple ou une ther- mlstance CTN 17, 18 (coefficient de température négatif). Entre le bras de levier de contact 14a et le socle de chapeau 13, est disposé un soufflet précontraint 20 en métal ou en acier spécial, qui est destiné à porter ou à coretltuer le contre-contact 21a du contact 21. Un dispositif d'indication de fonctionnement 22 est branché entre les deux éléments 21, 21a. Le soufflet 20 est rendu bien étanche par les Joints d'étanchéité 23 et débouche, par une ouverture 20a, dans l'es- pace intérieurl2b de l'enveloppe de carter 12, 14. Grâce à la grande différence de pression entre la haute pression extérieure et la basse pression intérieure, le soufflet 20 est précontraint de telle sorte qu'un contact mécanique soit Juste évité entre le bras de levier de contact 14a et le soufflet 20, et de ce fait également un contact électrique entre les éléments 21 et Pl21a. Ceci permet d'exercer un contrôle permanent de la pression à l'intérieur du carter, car une éventuelle fulte dans le carter extérieur provoquerait une augmentation de la pression qui règne à l'intérieur du carter, et par conséquent l'établissement du 0ocontact entre les éléments 21, 21a. Le guide d'ondes précédemment décrit fonctionne de la manière suivante: le laser/est mis en action. Le rayon laser lOa vient frapper la pastille témoin 16, dont l'éclairage sert de test 351indiquant que le laser fonctionne correctement. Le thermocouple (ou la thermlstance) 17, 18 répond lui aussi et constitue un autre test de fonctionnement qui permet, lui aussi, de constater que le laser gainé fonctionne effectivement. On peut ainsi pro- céder à un test de courte durée pour le laser. Lorsque la durée de service du laser dépasse une valeur minimale préétablie - par exemple, une seconde -, la surface de sommet ou de tête a du chapeau de verre 14 est perforée par absorption du rayon laser, c'est-à-dire qu'elle présente des trous ou fissures 19. De ce fait, il pénètre immédiatement de l'air dans le carter formant enveloppe, et la pression intérieure est portée d'en- viron 100 mbar à 1000 mbar. Or, ceci provoque une dilatation du soufflet 20, et les deux contacts électriques 21, 21a se touchent et indiquent ainsi que la perforation a été réalisée avec succès. Lorsque le soufflet 20 continue à se dilater, le chapeau de verre éclate au point de rupture assigné 15 et tombe hors de portée du rayon laser. Le laser est donc prêt à fonctionner. Le mode de réalisation proposé permet non seulement que les lasers à guide d'ondes présentent une exceptionnelle aptitude au stockage, mais aussi que leur fonctionnement se déroule automatiquement, la durée du processus pouvant être fixée avec une grande précision par une conception appropriée, en ce qui concerne, par exemple, la position et l'épaisseur du point de rupture assigné, de la surface de sommet ou de tête destinée à être perforée, etc. Il va sans dire que la présente demande de brevet le couvre aussi/cas o - pour obtenir un effet de choc ou de secousse important - le point de rupture assigné est enforcé, et o, par conséquent, plusieurs soufflets 20 sont prévus pour l'éclatement du point de rupture. Du fait que la présente invention propose un gainage de l'ensemble complet du laser de travail 10 et une conception particulière de ce gainage, aucun dispositif d'éclatement exté- rieur n'est nécessaire, et les moyens mis en oeuvre pour assurer l'étanchéité sont eux aussi maintenus dans des limites étroites. Le fonctionnement et la pression du laser sont contrôlables et l'encombrement n'augmente que de façon négligeable. REVENDICATIONS 1. Laser à guide d'ondes, caractérisé en ce que l'en- semble du laser (10).est gainé, de façon étanche aux gaz, par un deuxième carter qui contient, lui aussi, du gaz de laser à basse pression, ce carter se composant d'un élément cylindrique (12) et d'un chapeau de verre ou de céramique (14) qui présente un point de rupture assigné (15), d'un soufflet précontraint (20), et de dlspositifs de contrôle (17, 18, 22) destinés à faire éclater ce chapeau ou ses parties. 2. Laser à guide d'ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de carter cylindrique (12) maintient le laser (10) dans l'axe central (16) etoentré, par l'lntermédiaire de supports (11) perméables aux gaz. 3. Laser à guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le chapeau de verre (14) est relié, de façon étanche aux gaz, à l'élément de carter cylindrique (12), à l'aide d'un filetage (24) et d'un Joint d'étanchéité soudé (25). 4. Laser à guide d'ondes selon l'une quelconque des revendicatlons 1 à 3, caractérisé en ce que le chapeau de verre (14) est muni, sur la face intérieure de la surface de sommet ou de tête (15a), d'une platine ou pastille témoin du rayon laser (16) et d'un thermocouple ou d'une thermistance CTN (17, 18). 5. Laser à guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le chapeau de verre (14) porte, sur sa surface de sommet ou de tête (15a), un bras de levier de contact (14a) qui se trouve face à un soufflet précontraint (20) et porte un contact (21). 6. Laser à guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le soufflet pré- contraint (20) est relié à l'espace intérieur (12b) du carter et porte un contre-contact (21a). 7. Laser à guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un dispositif d'in- dicatlon de fonctionnement électrique est associé aux contacts (21, 21a).