The radio-frequency excited matrix waveguide CO2 laser

We report the design and basic operating characteristics of an radio frequency excited waveguide $CO_2$ laser. Four picecs of waveguide channels are placed in one laser cavity to increase a power per unit length with the form of a 2 ${\times}$ 2 matrix. Four independent optical outputs are measured from the front of output coupler, and these beams are combined to a Gaussian mode beam far from the output coupler. A 12 W output power has been obtained with $CO_2$ : $N_2$ : He : Xe = 1 : 1 : 3 : 0.2 of the gas mixture and 200 W of radio frequency.

고주파 여기식 매트릭스형 도파관 이산화탄소 레이저

고주파로 여기 되는 매트릭스형 도파관 이산화탄소 레이저를 개발하였다. 단위길이당 레이저 출력을 증가시키기 위하여 4개의 고주파 방전관을 2 ${\times}$ 2 형태의 매트릭스 구조로 제작하여 한개의 공진기 속에 배치하였다. 레이저 출력은 출력경으로부터 가까운 거리에서는 4개의 독립된 형태로 출력되었고, 출력경으로부터 거리가 멀어질수록 4개의 빔이 하나로 합쳐짐으로서 가우시안 모드에 가까워지는 것을 확인하였다. 레이저에 주입되는 혼합 가스압력이 45 mbar, 가스 혼합비율이 $CO_2$ : $N_2$ : He : Xe = 1 : 1 : 3 : 0.2, 고주파입력 파워가 200 W일 때 약 12 W의 광출력을 얻었다.