Brevet FR2564253A2 — publié le 19851115

FR 2564253 A2 19851115 FR 8407416 A 19840514 Générateur laser à gaz La présente invention concerne un générateur laser à gaz ayant fait ltobjet d'une demande de brevet principal déposée le 25 novembre 1983 sous le numéro 83 18 813. Selon la revendication 1 du brevet principal, ce générateur laser comporte - des moyens pour former une cavité optique résonnante suivant un axe, - un gaz actif laser disposé dans la cavité, - deux électrodes disposées en regard l'une de l'autre en contact avec le gaz actif, au moins une des ces électrodes étant constituée par du carbure de silicium - et un circuit d'alimentation électrique dont les deux sorties peuvent etre connectées respectivement aux deux électrodes pour créer entre elles dans le gaz actif une décharge électrique apte à former un rayonnement laser oscillant dans la cavité, celle-ci comportant des moyens pour laisser sortir une partie de l'énergie du rayonnement oscillant afin de former un faisceau laser. Dans ce générateur laser à gaz, l'anode par exemple est en car bure de silicium ; la cathode, constituée par un métal conducteur, comporte de préférence des rainures dans lesquelles sont logés des conducteurs isolés reliés électriquement à l'anode. La présente invention a pour but d'apporter un perfectionnement au générateur laser à gaz selon le brevet principal en vue de simplifier sa réalisation, de diminuer son prix de revient et d'augmenter sa fiabilité. La présente invention a pour objet un générateur laser à gaz selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que les deux électrodes sont constituées par du carbure de silicium. Des formes particulières d'exécution de l'objet de la présente invention sont décrites ci-dessous, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente en coupe trans versale un mode de réalisation du générateur laser à gaz selon l'inven tion. Sur cette figure est représentée une enceinte isolante parallé lépipédique 20 contenant un gaz actif laser tel qu'un mélange de gaz carbonique, d'hélium et d'azote. Les parois de deux faces opposées de l'enceinte 20 comportent respectivement un miroir 21 et un autre miroir non visible sur la figure. Ces miroirs forment dans l'enceinte 20 une cavité optique résonnante suivant un axe de bout par rapport au plan de la figure. Sur les parois internes de deux autres faces opposées 26 et 27 de l'enceinte 20 sont disposées respectivement deux électrodes principales 22 et 23 de forme parallélépipèdique en contact avec le gaz actif. Ces électrodes présentent respectivement deux surfaces planes 24 et 25 parallèles entre elles et en regard l'une de l'autre. Les électrodes 22 et 23 sont constituées par du carbure de silicium elles peuvent être réalisées sous forme de blocs de céramique par frittage d'une poudre de carbure de silicium. De préférence, deux électrodes auxiliaires 28 et 29 opposées l'une à l'autre sont disposées en contact avec le gaz actif respectivement à côté des deux électrodes principales. Les électrodes auxiliaires, de section plus faible que celle des électrodes principales, sont constituées par un carbure de silicium dont la résistivité est supérieure à celle du carbure de silicium des électrodes principales. La distance d entre les électrodes auxiliaires est inférieure à la distance D entre les électrodes principales. Les électrodes 28 et 22 sont reliées, au pôle positif d'un générateur à haute tension 30 par des connexions électriques traversant la face 26 de l'enceinte 20. Les électrodes 23 et 29 sont reliées au pôle négatif du générateur 30 à travers un interrupteur 31 par des connexions électriques traversant la face 27 de l'enceinte 20. La liaison électrique entre chaque électrode et le fil de connexion peut être effectuée en déposant au pinceau sur l'électrode une mince couche d'or ou d'argent, l'extrémité du fil de connexion étant fixée sur cette couche par une brasure à l'or. Le fonctionnement du générateur laser décrit ci-dessus s'effectue de la manière suivante. En fermant l'interrupteur 31, on porte les électrodes 22 et 28 à un potentiel positif élevé par rapport respectivement aux électrodes 23 et 29. Une décharge électrique jaillit d'abord entre les électrodes auxiliaires 28 et 29. Cette décharge produit une ionisation de l'espace compris entre les électrodes principales, cette ionisation provoquant le déclenchement de la décharge électrique principale entre les électrodes 22 et 23. La décharge principale crée dans le gaz actif un rayonnement, de longueur d'onde 10,6 microns, oscillant dans la cavité. Un des miroirs de la cavité est partiellement transparent pour laisser sortir une partie du rayonnement oscillant, afin de former un faisceau laser. La préionisation du gaz actif laser présente l'avantage de faciliter le déclenchement de la décharge principale. Bien entendu, la préionisation, qui s'effectue dans l'exemple décrit à l'aide de deux électrodes auxiliaires en carbure de silicium, peut être réalisée par d'autres moyens connus, à l'aide de rampes à arc ou d'un générateur de rayonnement ultraviolet par exemple. On constate que la décharge électrique principale des lasers selon la présente invention est particulièrement dense et homogène. En particulier, il n'est nullement nécessaire de réaliser des rainures dans une des électrodes pour y loger des conducteurs isolés reliés à l'autre électrode afin d'augmenter l'homogéneSté de la décharge, comme il est conseillé de le faire dans le générateur laser selon la demande de brevet principal. Le générateur selon la présente demande est donc, à performances égales, plus simple et plus facile à réaliser que le générateur laser selon la demande de brevet principal. De plus la fiabilité du laser selon la présente demande de brevet est nettement augmentée ; en effet les deux électrodes sont réalisées en carbure de silicium qui est très résistant aux arrachements de matière par les décharges électriques. A titre indicatif la résistivité du carbure de silicium constituant les électrodes principales peut être de quelques dizaines d'ohms x cm en régime de décharge, alors que le carbure de silicium constituant les électrodes auxiliaires a une résistivité de quelques milliers d'ohms x cm. REVENDICATIONS 1/ Générateur laser à gaz selon la revendication 7 du brevet principal, comportant - des moyens pour former une cavité optique résonnante suivant un axe, - un gaz actif laser disposé dans la cavité, - deux électrodes disposées en regard l'une de l'autre en contact avec le gaz actif, au moins une des ces électrodes étant constituée par du carbure de silicium - et un circuit d'alimentation électrique dont les deux sorties peuvent être connectées respectivement aux deux électrodes pour créer entre elles dans le gaz actif une décharge électrique apte à former un rayonnement laser oscillant dans la cavité, celle-ci comportant des moyens pour laisser sortir une partie de l'énergie du rayonnement oscillant afin de former un faisceau laser, caractérisé en ce que les deux électrodes (22, 23) sont constituées par du carbure de silicium. 2/ Générateur laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes (22, 23) comportent respectivement deux surfaces (24, 25) planes parallèles entre elles et en regard l'une de l'autre. 3/ Générateur laser selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de préionisation (28, 29) du gaz actif laser. 4/ Générateur laser selon la revendication 3, caractérisé en ce que, les deux électrodes (22, 23) étant des électrodes principales, lesdits moyens de préionisation sont des électrodes auxiliaires (28, 29) en carbure de silicium, ces électrodes auxiliaires étant disposées en regard l'une de l'autre en contact avec le gaz actif à proximité des électrodes principales (22, 23), la distance (d) entre les électrodes auxiliaires (28, 29) étant plus faible que celle (D) entre les électrodes principales (22, 23), le carbure de silicium constituant les électrodes auxiliaires ayant une résistivité plus élevée que celle du carbure de silicium constituant les électrodes principales, les deux électrodes auxiliaires (28, 29) étant électriquemént reliées respectivement aux deux électrodes principales (22, 23).