專利名稱：二氧化碳激光器的v形平面交叉三折疊諧振腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種諧振腔，特別是一種二氧化碳激光器的V形平面交叉三折疊諧振腔。屬于物理中的激光器類領(lǐng)域。
由激光理論可知，管式放電諧振腔二氧化碳激光器，在直流高壓或射頻激勵下，不論管內(nèi)作為放電工作臺介質(zhì)的氣體(由二氧化碳、氦、氮等組成)在其中流動還是不流動，其激光輸出功率都正比于諧振腔的長度。要獲得大功率激光輸出，則必須增加諧振腔的長度而導(dǎo)致激光器長度的增加。為減小諧振腔外形的長度尺寸，使之結(jié)構(gòu)緊湊，背景技術(shù)中專利號92240777.0，名稱為一種二氧化碳激光器，都是采用U形管做諧振腔的方法達(dá)到小型化目的。將諧振腔通過二次九十度角的轉(zhuǎn)折而實(shí)現(xiàn)一次光路反向折疊；在每個九十度角的轉(zhuǎn)折處裝有一塊紅外反射鏡，共添加二塊紅外反射鏡，使折疊后的諧振腔等效于非折疊諧振腔。若采用現(xiàn)有技術(shù)及背景技術(shù)進(jìn)行三次反向折疊，則須通過六次九十度角的轉(zhuǎn)折，添加六塊反射鏡。但添加反射鏡總會造成一定的光損耗而影響激光輸出功率及光束質(zhì)量。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種二氧化碳激光器的V形平面交叉三折疊諧振腔。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下主要包括四段放電管、三塊轉(zhuǎn)折反射鏡、輸出窗片和端面反射鏡，四段放電管使其光軸在同一平面內(nèi)進(jìn)行3次V形反向折疊，折疊角在15至45度之間，每一V形折疊角頂點(diǎn)處安裝一塊轉(zhuǎn)折反射鏡，從輸出窗至終端反射鏡依次為第1、第2、第3和第4段，第1與第3段平行，第2與第4段在其中點(diǎn)處交叉。當(dāng)腔內(nèi)存在合適比例的工作介質(zhì)(由二氧化碳、氦、氮等組成)，并外加高壓或射頻電場對工作介質(zhì)進(jìn)行激勵，同時工作介質(zhì)具備流動冷卻條件，使之實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，即可從諧振腔的輸出窗口獲得10.6μm波長的激光輸出。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，光損耗較小光束質(zhì)量明顯比背景技術(shù)有很大的提高，此外，由于諧振腔在同一平面內(nèi)進(jìn)行交叉折疊，使得諧振腔結(jié)構(gòu)在緊湊與小型化方面有了很大的改進(jìn)，故可使二氧化碳激光器在一定的空間獲得最長的等效諧振腔長度，亦即在一定的空間可獲得最大的激光輸出功率。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施情況進(jìn)一步描述

圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本發(fā)明主要包括四段放電管(1)、三塊轉(zhuǎn)折反射鏡(2)、輸出窗片(3)和端面反射鏡(4)，四段放電管(1)的光軸在同一平面內(nèi)進(jìn)行3次V形反向折疊，折疊角在15至45度之間，每一V形折疊角頂點(diǎn)處安裝一塊轉(zhuǎn)折反射鏡，從輸出窗至終端反射鏡依次為第1、第2、第3和第4段、第1與第3段平行，第2與第4段在其中點(diǎn)處交叉。當(dāng)腔內(nèi)存在合適比例的工作介質(zhì)(由二氧化碳、氦、氮等組成)，并外加高壓或射頻電場對工作介質(zhì)進(jìn)行激勵，同時工作介質(zhì)具備流動冷卻條件，使之實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，即可從諧振腔的輸出窗口獲得10.6μm波長的激光輸出。
實(shí)例1當(dāng)上圖中所示的諧振腔的第1、第3段長度為1米時，激光器可獲得大于200瓦輸出功率。
實(shí)例2當(dāng)上圖中所示的諧振腔的第1、第3段長度為2米時，激光器可獲得大于400瓦輸出功率。
實(shí)例3當(dāng)上圖中所示的諧振腔的第1、第3段長度為4米時，激光器可獲得大于800瓦輸出功率。
實(shí)例4本發(fā)明也適用于快速軸向流動式二氧化碳激光器的諧振腔，以更緊湊的諧振腔結(jié)構(gòu)獲得更大的輸出功率，當(dāng)?shù)?、第3段長度為2米時，可獲得4KW以上的輸出功率。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳激光器的V形平面交叉三折疊諧振腔，主要包括放電管(1)、輸出窗片(3)、端面反射鏡(4)，其特征在于放電管(1)有四段，還包括三塊轉(zhuǎn)折反射鏡(2)，四段放電管(1)的光軸在同一平面內(nèi)進(jìn)行3次V形反向折疊，折疊角在15至45度之間，每一V形折疊角頂點(diǎn)處安裝一塊轉(zhuǎn)折反射鏡(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種二氧化碳激光器的V形平面交叉三折疊諧振腔，其特征還在于從輸出窗至終端反射鏡依次為第1、第2、第3和第4段，第1與第3段平行，第2與第4段在其中點(diǎn)處交叉。
全文摘要
二氧化碳激光器的V形平面交叉三折疊諧振腔主要包括四段放電管、三塊轉(zhuǎn)折反射鏡、輸出窗片和端面反射鏡,四段放電管的光軸在同一平面內(nèi)進(jìn)行3次V形反向折疊,折疊角在15至45度之間,每一V形折疊角頂點(diǎn)處安裝一塊轉(zhuǎn)折反射鏡。本發(fā)明光損耗較小光束質(zhì)量明顯比背景技術(shù)有很大的提高,使二氧化碳激光器在一定的空間獲得最長的等效諧振腔長度,亦即在一定的空間可獲得最大的激光輸出功率。
文檔編號H01S3/08GK1274973SQ0011669
公開日2000年11月29日 申請日期2000年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月22日
發(fā)明者丁健君, 吳毅雄, 吳魯海 申請人:上海交通大學(xué)