專利名稱：諧振腔片外置式二氧化碳激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種二氧化碳激光器技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種諧振腔片外置式二氧化碳激光器。
背景技術(shù)：
在數(shù)十瓦、百瓦乃至數(shù)百瓦封離型二氧化碳激光器產(chǎn)品中，諧振腔片的結(jié)構(gòu)、配置及準(zhǔn)直精度決定了二氧化碳?xì)怏w激光器的性能，已有的直流高壓軸向放電激勵的各類二氧化碳激光發(fā)生裝置的諧振腔都是通過諧振腔片(亦即輸出窗和反射鏡)將腔內(nèi)的放電氣體介質(zhì)與外界分隔開。由于已有的這類激光器的激光氣體介質(zhì)是通過施加高電壓進(jìn)行激勵的，而高壓電極處于諧振腔的兩端，諧振腔片既緊挨著諧振腔內(nèi)的高電位放電介質(zhì)也接近腔外高壓電源的輸入端子，且諧振腔片既要能調(diào)整空間角度又要保證諧振腔的氣密性，這對于激光器制作中諧振腔片的實時準(zhǔn)直調(diào)整和實際使用來講都是不方便和不安全的；上述的這些情況是使得現(xiàn)有的這類直流高壓軸向放電激勵型二氧化碳激光器難以達(dá)到數(shù)百瓦輸出水平的技術(shù)障礙之一，能達(dá)到批量生產(chǎn)并提供給市場的這類產(chǎn)品目前還尚未見到。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的直流高壓軸向放電激勵的二氧化碳激光發(fā)生裝置均由諧振腔片(亦即輸出窗和反射鏡)將腔內(nèi)的放電氣體介質(zhì)與外界分隔開。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種諧振腔片外置式二氧化碳激光器，在激光諧振腔輸出端和尾端分別使用對10. 6 μ紅外光具有高透過率的透鏡(如ZnSe 等)將激光氣體介質(zhì)與外界隔離，即隔離透鏡；而輸出窗和尾端反射鏡則與隔離透鏡保持一定間距安裝在隔離透鏡的外側(cè)，與放電管同軸；如此便實現(xiàn)了諧振腔片的外置。外置了的諧振腔片可以通過相應(yīng)的機構(gòu)對激光諧振腔進(jìn)行安全的且方便有效的實時準(zhǔn)直調(diào)整(也即在放電管被施加高電壓放電激勵時進(jìn)行諧振腔光路的準(zhǔn)直調(diào)整，使之達(dá)到最佳的功率輸出)，這種實時準(zhǔn)直調(diào)整步驟對激光器的功率輸出水平來說是至關(guān)重要的。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括放電管、輸出鏡、尾鏡、 隔離透鏡、正、負(fù)電極和水冷套，其中兩塊隔離透鏡分別封裝于放電管的兩端，輸出鏡和尾鏡分別設(shè)置于放電管的兩端外側(cè)且不與對應(yīng)的隔離透鏡相接觸，正、負(fù)電極分別設(shè)置于放電管的兩端，水冷套包覆于放電管的外部。所述的輸出鏡和尾鏡均采用外置式諧振腔片。所述的水冷套與放電管同軸設(shè)置，水冷套內(nèi)設(shè)有流動的冷卻水對放電管進(jìn)行冷卻。所述的放電管內(nèi)充有二氧化碳、氮及氦組成的激光氣體。本實用新型的優(yōu)點包括(1)對10. 6 μ紅外光具有高透過率的隔離透鏡(如ZnSe等)分別封接在放電管的兩端，主要是起到將高電位激光介質(zhì)氣體密閉在放電管內(nèi)使之與外界隔離的作用；隔離透鏡在準(zhǔn)確封接后通常不需要進(jìn)行角度方位的實時調(diào)整，這就使得隔離透鏡的封接技術(shù)簡單易行，且密封性能更為可靠。(2)諧振腔的光學(xué)準(zhǔn)直精度完全取決于輸出窗和尾端反射鏡的調(diào)整精度，本實用新型中的輸出窗和尾鏡由于安裝在放電管兩端隔離透鏡的外側(cè)，它們與放電管之間在電位和調(diào)整機構(gòu)上可實現(xiàn)完全的分離，因此輸出窗和尾鏡可在放電狀態(tài)下進(jìn)行方便而安全的實時光路準(zhǔn)直，使諧振腔達(dá)到最佳輸出，這也使得用戶對產(chǎn)品的使用與維護十分安全便利。(3)如所周知，這類直流高壓軸向放電激勵的各類二氧化碳激光發(fā)生裝置，放電與不放電的狀態(tài)下，即便有冷卻措施，由于溫度的差別，它們的放電管不可避免地會有變形量存在，總會對諧振腔的光學(xué)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響而導(dǎo)致激光器件性能的降低；而這類激光器件要實現(xiàn)更大功率的數(shù)百瓦輸出時，通常需要采用更長的放電管，此時諧振腔的變形量也會隨長度的增加而變大；因此，本實用新型將諧振腔片(輸出窗和尾端反射鏡)相對獨立地外置在放電管外，即可有效地消除放電管的溫度變形對激光諧振腔光學(xué)性能的影響，使激光器的諧振腔能穩(wěn)定可靠地工作。綜上所述，本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，它將使得數(shù)百瓦級直流高壓軸向放電封離型二氧化碳激光器產(chǎn)品的批量生產(chǎn)成為可能。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括放電管1、輸出鏡2、尾鏡3、隔離透鏡4、正、負(fù)電極5、 水冷套6及激光氣體7，其中兩塊隔離透鏡4分別封裝于放電管1的兩端，輸出鏡2和尾鏡3分別設(shè)置于放電管1的兩端外側(cè)且不與對應(yīng)的隔離透鏡4相接觸，由隔離透鏡4外側(cè)的輸出鏡2和尾鏡3與放電管1構(gòu)成了激光諧振腔，正、負(fù)電極5分別設(shè)置于放電管1的兩端，水冷套6包覆于放電管1的外部。所述的放電管1為管狀空心玻璃管，在放電管1內(nèi)部充有激光介質(zhì)氣體。所述的輸出鏡2是由ZnSe或GaAs等紅外窗口材料制成。所述的尾鏡3是由Si或Cu等材料制成，其對著放電管的一面鍍有對10. 6 μ紅外光具有高反射率的加強金膜層。所述的隔離透鏡4對10. 6 μ紅外光具有高透過率，可以是帶有增透膜的ZnSe鏡片。所述的水冷套6與放電管1同軸，水冷套內(nèi)設(shè)有流動的冷卻水對放電管進(jìn)行冷卻。所述的電極5是指陽極或陰極，在電極施加直流高電壓時，在放電管1內(nèi)形成氣體放電并對激光介質(zhì)進(jìn)行激勵。
權(quán)利要求1.一種諧振腔片外置式二氧化碳激光器，其特征在于，包括放電管、輸出鏡、尾鏡、隔離透鏡、正、負(fù)電極和水冷套，其中兩塊隔離透鏡分別封裝于放電管的兩端，輸出鏡和尾鏡分別設(shè)置于放電管的兩端外側(cè)且不與對應(yīng)的隔離透鏡相接觸，正、負(fù)電極分別設(shè)置于放電管的兩端，水冷套包覆于放電管的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振腔片外置式二氧化碳激光器，其特征是，所述的輸出鏡和尾鏡均采用外置式諧振腔片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振腔片外置式二氧化碳激光器，其特征是，所述的水冷套與放電管同軸設(shè)置，水冷套內(nèi)設(shè)有流動的冷卻水對放電管進(jìn)行冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振腔片外置式二氧化碳激光器，其特征是，所述的放電管內(nèi)充有二氧化碳、氮及氦組成的激光氣體。
專利摘要一種二氧化碳激光器技術(shù)領(lǐng)域的諧振腔片外置式二氧化碳激光器，包括放電管、輸出鏡、尾鏡、隔離透鏡、正、負(fù)電極和水冷套，兩塊隔離透鏡分別封裝于放電管的兩端，輸出鏡和尾鏡分別設(shè)置于放電管的兩端外側(cè)且不與對應(yīng)的隔離透鏡相接觸，正、負(fù)電極分別設(shè)置于放電管的兩端，水冷套包覆于放電管的外部。本裝置在激光諧振腔輸出端和尾端分別使用對10.6μ紅外光具有高透過率的透鏡將激光氣體介質(zhì)與外界隔離，實現(xiàn)了諧振腔片的外置，能夠?qū)す庵C振腔進(jìn)行安全的且方便有效的實時準(zhǔn)直調(diào)整。
文檔編號H01S3/00GK202103308SQ20112018186
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者丁健君, 詹偉 申請人:南通卓銳激光科技有限公司