激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質(zhì)。所述全反鏡和輸出鏡分別設(shè)置于所述放電管的兩端，由所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質(zhì)填充于所述諧振腔內(nèi)。所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設(shè)置有微結(jié)構(gòu)。所述微結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凹環(huán)。所述凹環(huán)的深度及寬度均在0.5λ~2λ之間，其中，λ為所述激光器的工作波長(zhǎng)。
【專利說明】激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各類激光器已廣泛應(yīng)用于軍事、民用和科學(xué)研究等領(lǐng)域。然而，由于大多數(shù)激光器(特別是高功率激光器)產(chǎn)生的模式是多模，其光束發(fā)散角大，光束中心的光強(qiáng)并不非常明顯地高于光束邊緣的光強(qiáng)，光束的穩(wěn)定性也較差。采取“小孔光闌”限模法、“軟邊光闌”選模法等雖可得到基橫模，卻又使激光的功率大大下降，效率很低，效果并不理想。
[0003]通過在激光器的諧振腔內(nèi)設(shè)置特定厚度的相位片，利用光束相干疊加的原理，可以獲得光束發(fā)散角較小、光強(qiáng)強(qiáng)度較大的激光束。然而，該種激光器仍存在著某些不足之處，如激光束的中心光斑的尺寸還不夠小，功率密度尤其是中心功率密度不夠大，遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)損耗較高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，確有必要提供一種能夠獲得具有較小光束發(fā)散角、較長(zhǎng)焦深、較高功率密度、遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)較小損耗的激光束的激光器。
[0005] 本發(fā)明提供一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質(zhì)，其中，所述全反鏡和輸出鏡分別設(shè)置于所述放電管的兩端，由所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質(zhì)填充于所述諧振腔內(nèi)，所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設(shè)置有微結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凹環(huán)。
[0006]進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)包括多個(gè)同心且間隔設(shè)置的凹環(huán)。
[0007]進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)包括一個(gè)凹孔及至少一個(gè)與所述凹孔同心且間隔設(shè)置的凹環(huán)。
[0008]進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)包括一個(gè)凹孔及多個(gè)與所述凹孔同心且間隔設(shè)置的凹環(huán)。
[0009]進(jìn)一步地，所述凹環(huán)的深度及寬度均在0.5 λλ之間；所述凹孔的深度及直徑均在0.5 λλ之間；任意兩個(gè)相鄰的所述凹環(huán)之間的間距均在0.5 λλ之間；其中，λ為所述激光器的工作波長(zhǎng)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，利用本發(fā)明的激光器獲得的激光束，其光斑直徑非常小，達(dá)到微米級(jí)；第二，利用本發(fā)明的激光器獲得的激光束，其功率密度大，尤其是其中心功率密度更大，因此可廣泛應(yīng)用于切割、焊接等工業(yè)加工中；第三，利用本發(fā)明的激光器獲得的激光束，其具有很長(zhǎng)的焦深，因此在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)損耗較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0017]圖7為本發(fā)明實(shí)施例四提供的激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖8為本發(fā)明實(shí)施例四提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0019]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質(zhì)，所述全反鏡和輸出鏡分別設(shè)置于所述放電管的兩端，所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質(zhì)填充于所述諧振腔內(nèi)，其特征在于，所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設(shè)置有微結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)包括至少一凹環(huán)，所述凹環(huán)的深度及寬度均在0.5 λλ之間，其中，λ為所述激光器的工作波長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凹環(huán)的深度及寬度均為0.5入。
3.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)包括多個(gè)同心且間隔設(shè)置的凹環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的激光器，其特征在于，所述多個(gè)凹環(huán)具有相同的深度。
5.如權(quán)利要求3所述的激光器，其特征在于，所述多個(gè)凹環(huán)具有相同的寬度。
6.如權(quán)利要求3所述的激光器，其特征在于，任意兩個(gè)相鄰的所述凹環(huán)之間的間距均在0.5 λλ之間。
7.如權(quán)利要求3所述的激光器，其特征在于，任意兩個(gè)相鄰的所述凹環(huán)之間的間距均為0.5入。
8.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括一凹孔，該凹孔與所述至少一凹環(huán)同心且間隔設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔位于所述反射面的中心。
10.如權(quán)利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的深度及直徑均在0.5 λλ之間。
11.如權(quán)利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔與所述至少一凹環(huán)具有相同的深度。
12.如權(quán)利要求11所述的激光器，其特征在于，所述凹孔與所述至少一凹環(huán)的深度均為0.5入。
13.如權(quán)利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的直徑與所述至少一凹環(huán)的深度相等。
14.如權(quán)利要求13所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的直徑與所述至少一凹環(huán)的深度均為0.5 λ。
15.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凹環(huán)的形狀為圓環(huán)。
16.如權(quán)利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的形狀為圓柱。
17.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)的材料為金、鉬和鈀中的一種。
18.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述反射面設(shè)置于所述全反鏡靠近所述輸出鏡的表面。
19.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述全反鏡包括一本體和位于該本體上的一金屬膜。
20.如權(quán)利要求19所述的激光器，其特征在于，所述本體的材料為硅、二氧化硅和碳化娃中的一種，所述金屬膜的材料為金、鉬和鈕!中的一種。
21.如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述工作介質(zhì)為二氧化碳、氦氣、氖氣、氮?dú)夂鸵谎趸贾械囊环N。
【文檔編號(hào)】H01S3/08GK103904536SQ201210572832
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】朱景雷, 朱鈞, 李群慶, 姜開利, 馮辰, 金國(guó)藩, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司