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1. (WO1994007286) LASER A IODE ATOMIQUE PHOTOLYTIQUE A EMISSION CONTINUE MODULABLE ET STABLE
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication :    WO/1994/007286    N° de la demande internationale :    PCT/US1993/002319
Date de publication : 31.03.1994 Date de dépôt international : 22.03.1993
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 :    21.03.1994    
CIB :
H01S 3/095 (2006.01)
Déposants : THE UNITED STATES OF AMERICA as represented by THE SECRETARY OF THE AIR FORCE [US/US]; AFLSA/JACP, 1501 Wilson Blvd. (Room 805), Arlington, VA 22209-2473 (US)
Inventeurs : SCHLIE, LaVerne, A.; (US).
RATHGE, Robert, D.; (US)
Mandataire : SINGER, Donald, J.; AFLSA/JACP, 1501 Wilson Blvd., (Room 805), Arlington, VA 22209-2473 (US)
Données relatives à la priorité :
949,617 23.09.1992 US
Titre (EN) SCALABLE AND STABLE, CW PHOTOLYTIC ATOMIC IODINE LASER
(FR) LASER A IODE ATOMIQUE PHOTOLYTIQUE A EMISSION CONTINUE MODULABLE ET STABLE
Abrégé : front page image
(EN)The present invention is a scalable and stable, cw photolytically excited atomic iodine laser (10) operating at 1.315 microns. An initial power level of 55 watts/liter was obtained via the cw photolysis of an alkyl-iodide gas (20) like C3F7I. The greatly enhanced laser performance was achieved using a microwave (16) excited, electrodeless Hg plasma lamp (18) excited with a d.c., low ripple (1%) cw microwave radiation. Both high flow, air cooling and above ambient temperature (50 - 150 °C) liquid, dimethyl polysiloxane cooling of these high pressure Hg lamps (atmospheres) provided long lifetime operation with the latter promoting stable laser operation. Transverse flow for the removal of the quenching by-product I2 is incorporated into the laser (10). To insure good laser amplitude stability, both the high power magnetrons (operated at 1.5 KW but capable of 3 KW performance) and the lamp (18) (normally Hg) are liquid cooled, respectively, by H2O and dimethyl polysiloxane. The use of the high ultraviolet transmissve properties of the dimethyl polysiloxane lamp coolant removed the requirement for large flow air cooling (150 cfm) of the lamps (18); thereby, allowing good amplitude stability. Elimination of air coolant enabled use of a slow N2 purge; thereby preventing the formation of ozone, 03, a strong absorber of the UV radiation exciting this cw photolytic atomic iodine laser (10). The scalable, prolonged and stable operation of this cw photolytic iodine laser system (10) is possible via use of closed cycle, condensative/evaporative fuel system coupled to a high flow (10 meters/sec), internal blower for heavy gases (20) like the alkyl iodide C3F7I. Over an excitation length of 25 cm, an average small signal gain coefficient of 2 %/cm is produced by exciting the transvesely flowing C3F7I from one side. High powers are achievable by exciting the gas (20) from both sides, increasing the ultraviolet lamp radiation with higher microwave power and/or more efficient UV operating plasma lamps (18), and/or 'tailoring' the UV lamp emission into the C3F7I absorption in the 240-320 nm region. Enhanced efficiencies (1 to 6 %) are possible by optimizing all components associated with the d.c. microwave excited lamps (18).
(FR)L'invention concerne un laser (10) à iode atomique excité photolytiquement à émission continue modulable et stable fonctionnant à 1,315 microns. Un niveau de puissance initial de 55 watts/litre a été obtenu par photolyse à émission continue d'un gaz d'alkyle-iodure (20) tel que C3F7I. On améliore considérablement le rendement du laser en utilisant une lampe à plasma Hg (18) sans électrode excitée par une radiation d'hyperfréquences c.c. à émission continue et faible ondulation (1 %). Le refroidissement à air à débit élevé et le refroidissement au polysiloxane de diméthyle liquide au-dessus de la température ambiante (50-150 °C) de ces lampes Hg haute pression (atmosphères) favorisent une longue durée de vie, le refroidissement liquide permettant un fonctionnement stable du laser. Le flux transversal pour l'enlèvement du I2 d'extinction dérivé est incorporé dans le laser (10). Afin d'assurer une bonne stabilité d'ampliture du laser, les magnétrons haute puissance (exploités à 1,5 KW mais capables d'une puissance de 3KW) et la lampe (18) (normalement Hg) sont refroidis par liquide respectivement au H20 et au polysiloxane de dimethyle. L'utilisation des propriétés de transmission élevée des UV de l'agent de refroidissement supprime la nécessité d'un refroidissement à air à débit élevé (150 cfm) des lampes (18). Ainsi, on obtient une bonne stabilité d'amplitude. L'élimination de l'agent de refroidissement à air permet également d'utiliser une purge au N2 lente, empêche la formation d'ozone, d'O3, un absorbeur puissant des rayonnements UV excitant ce laser (10) à iode atomique photolytique à émission continue. Le fonctionnement stable prolongé et modulable de ce système laser (10) à iode photolytique à émission continue est possible grâce à l'utilisation d'un système de combustible à évaporisation/condensation à circuit fermé couplé à un ventilateur interne à débit élevé (10 m/s) pour les gaz lourds (20) tels que l'iodure d'alkyle C3F7I. On produit un petit coefficient de gain de signal moyen de 2 %/cm sur une longueur d'excitation de 25 cm en excitant le gaz (20) depuis les deux côtés, en augmentant le rayonnement de la lampe à UV à l'aide de lampes à plasma (18) à hyperfréquences plus puissantes et/ou plus efficaces, et/ou en adaptant l'émission des lampes à UV à l'absorption du C3F7I dans la région 240-320 nm. On peut augmenter les rendements (de 1 à 6 %) en optimisant tous les composants associés aux lampes (18) excitées par hyperfréquences c.c.
États désignés : CA, JP, KR.
Office européen des brevets (OEB) (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE).
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)