CN101794960B - 一种准分子激光器腔体光路的准直调谐方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种调谐准分子激光器腔体光路准直的方法，属于准分子激光器设备技术领域。该方法采用一带有光源和十字图形的调光靶，将调光靶置于准分子激光器的前反射镜一端，分别调整准分子激光器腔体前、后两个反射镜位置，使所述调光靶的十字图形在腔体前、后两个反射镜的成像相互重合及其衍射像对称，从而实现准分子激光器腔体光路准直。本发明操作简单，不需要占用准分子激光器空间，且调谐后的激光器腔体光路可达到最高能量值，不必再用能量标准进行调整。

Description

一种准分子激光器腔体光路的准直调谐方法

技术领域

本发明涉及准分子激光器设备，具体是一种准分子激光器腔体光路的准直调谐方法。

背景技术

准分子激光器设备，在世界各国已经很普及，是一种用于医院、科研、工业生产的激光光源设备。该设备是以准分子为工作物质的一类气体激光器件。常用强流相对论电子束和横向快速脉冲放电来实现激励。当受激态准分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时，受激态的能量以激光辐射的形式放出。

准分子激光器腔体设有两个反射镜组成光路，其中前反射镜为透明的氟化镁(MgF2)玻璃用于出光，后反射镜为镀铝氟化镁玻璃窗口。在使用过程中两个反射镜的窗片会被污染，因而要将窗片拆下进行擦洗，由此激光器腔体光路就会被破坏，需要对准分子激光器腔体光路进行重新准直调谐。即要求激光器放电管的中心线(即管心轴线)与其两反射镜曲率中心的连线(光轴)在一定范围内平行相关；同时要求激光器放电管管心轴线与放电管两端的反射镜镜面在一定范围内垂直相关。

目前准分子激光器生产厂家指导的调谐方法是，利用氦氖激光器进行准直调谐。这种调谐方法的不足是，需要提供一套氦氖激光器，该氦氖激光器本身的寿命相对比较短，要经常更新。且氦氖激光器必须在准分子激光器反射镜端固定，占用空间，不利于准分子激光器的操作。而且氦氖激光器准直过后，还需要再用能量标准设备对准分子激光器进行能量调谐，才能实现能量最大。故现有的准分子激光器腔体光路准直调谐方法操作复杂，精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、精度更高的准分子激光器腔体光路的准直调谐方法。

本发明的上述目的是通过如下的技术方案予以实现的：

一种准分子激光器腔体光路的准直调谐方法，包括：采用一带有光源和十字图形的调光靶，将调光靶置于准分子激光器的前反射镜一端，分别调整准分子激光器腔体前、后两个反射镜位置，使所述调光靶的十字图形在腔体前、后两个反射镜的成像相互重合及其衍射像对称，从而实现准分子激光器腔体光路准直。

所述调光靶为一封闭盒子，光源设置在盒子内部，盒子的一侧面板上设有一出光孔，与其相对的另一侧面板上设有一通透孔，所述带有通透孔面板的内侧表面设有十字图形，该十字图形的交点为通透孔的圆心位置。

调整准分子激光器腔体前反射镜或后发射镜的具体步骤为：首先通过调整调光靶位置，使调光靶十字图形在前发射镜的十字成像的交点与调光靶出光孔在前反射镜的圆圈成像的中心点重合，固定调光靶位置，随后，旋转激光器前反射镜或后反射镜的水平或垂直方向旋钮，使调光靶十字图形在前发射镜和后发射镜的成像重合及衍射像对称。

旋转激光器前反射镜或后反射镜的水平或垂直方向旋钮，使调光靶的十字图形在前发射镜和后发射镜的成像重合，若其衍射像不对称时，通过向右或向左旋转激光器前反射镜的水平方向旋钮，将其十字图形成像右移或左移，随后对激光器后反射镜的水平方向旋钮也同样向右或向左旋转，从而使前发射镜和后发射镜的十字图形成像再次重合，且其衍射像对称。

所述出光孔的直径为10--15毫米。

所述通透孔的直径为0.5--1.5毫米。

所述调光靶与准分子激光器前反射镜的间距范围为4--50厘米。

本发明的技术优点和效果：

将调光靶置于激光器前反射镜(出光窗口)一侧，调试者通过调光靶的通透孔可观察到调光靶出光孔的成像、调光靶的十字图形在激光器前、后两个反射镜的成像(前反射镜的成像为大圈大十字，后反射镜的成像为小圈小十字)及衍射像，如图2所示。调整激光器前、后两个反射镜的水平和垂直方向旋扭进行光路调谐，直到调光靶十字图形在腔体的前、后两个反射镜的成像相互重合及其衍射像对称(如图2c所示图像)，是最佳状态，出射激光可为本激光器最高能量，且激光光斑质量最好。

本发明操作简单，不需要占用准分子激光器空间，调谐后的激光器腔体光路可达到该激光器输出能量最高值，不必再用能量标准进行调整。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步详细地说明：

图1所示本发明的原理示意图；

图2所示本发明调光靶的十字图形在激光器前、后两个反射镜的成像示意图；

图3所示本发明调光靶的结构示意图，其中(a)为带有出光孔面板的调光靶示意图；(b)为与带有出光孔面板相对的另一侧面板的内侧示意图。

具体实施方式

下面参照本发明的附图，更详细的描述出本发明的最佳实施例。

首先，对准分子激光器的后反射镜1--镀铝氟化镁(MgF2)窗口进行擦洗及重新安装固定。

将调光靶3置于激光器前反射镜窗口2(出光窗口)一侧。

调光靶3为一封闭的盒子，盒子内部设有一6.2伏小灯泡4用于照明，小灯泡连接一220伏输入，6伏输出的电铃变压器。该调光靶的结构如图3所示，在盒子3的一侧面板设有一出光孔6，孔直径为13毫米左右，与带有出光孔面板相对应的另一侧面板7上设有一通透孔5，孔径1毫米左右，所述带有通透孔面板的内侧表面标有十字图形8，该十字图形的十字交点为通透孔5的圆心位置。

如图1所示，观察者眼睛通过调光靶3的通透孔、出光孔可观察到调光靶十字图形在激光器前反射镜2和后反射镜1的成像(简称十字成像)，其中，前反射镜的十字成像为大圈大十字，后反射镜的十字成像为小圈小十字。

第一步，观察者通过调光靶的通透孔观察，同时移动调光靶的位置，首先使大十字交点与调光靶出光孔在前反射镜的圆圈成像的中心点重合，既可将调光靶位置固定。此时观察者看到的十字成像若是小圈十字图形与大圈大十字不重合时，使用激光器自带的外六角螺丝刀，旋转激光器后反射镜的水平方向旋钮，同时继续通过调光靶通透孔观察监视，使小圈十字与大圈大十字重合。

第二步，小圈十字与大圈大十字重合后，若这时衍射光斑不对称如2a图像时，说明激光器前后反射镜相对平行但与管轴中心垂直度不够，通过向右旋转激光器前反射镜的水平方向旋钮(幅度尽量小)，将小圈十字图形右移使其偏离大圈大十字图形(如图2b)，随后对激光器后反射镜的水平方向旋钮也是向右旋转，再使小圈十字图形与大圈大十字重合。观察者通过小孔观察监视，如不能如图2c图像那样完好，可继续重复第二步操作，直到逐步逼近完好的2c图像。

第三步，如果在实施第一步时，小圈小十字与大圈大十字重合后。若衍射光斑不对称如图像2d时(与图像2a方向相反)，向左旋转激光器前反射镜的水平方向旋钮(幅度尽量小)，使十字图形在激光器前反射镜的成像左移，随后对激光器后反射镜的水平方向旋钮也是向左旋转，再使小圈十字图形与大圈大十字重合。反复重复上述操作，直到逐步逼近完好的图2c图像。

第四步，若小圈小十字及衍射像与大圈大十字有上下不重合时，只对后反射镜垂直方向旋扭上下调谐，使小圈小十字及衍射像与大圈大十字上下重合。

进一步再对前反射镜出光窗口一端进行清洗及重新安装固定；

对于前反射镜光路调谐，只有在第一步和第四步与后反射镜的准直过程不同，其它步骤完全重复上述对激光器后反射镜的准直过程进行光路调谐。其中，前反射镜光路调谐与后反射镜调谐过程的不同之处具体为：

第一步，移动调光靶的位置，首先使大十字交点与大圈中心点重合，将调光靶位置固定后，观察者看到的十字图像若是小圈十字与大圈大十字不重合时，需要旋转的是激光器前反射镜的水平方向旋钮，使小圈十字与大圈大十字重合；

第四步，只对前反射镜垂直方向旋扭进行上下调谐。

当十字孔调光靶的十字图形在腔体的前、后两个反射镜的成像相互重合其衍射像对称，即可实现准分子激光器腔体光路准直。

上述实施例只是本发明的举例，尽管为说明目的公开了本发明的最佳实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种准分子激光器腔体光路的准直调谐方法，其特征在于，采用一带有光源和十字图形的调光靶，该调光靶为一封闭盒子，光源设置在盒子内部，盒子的一侧面板上设有一出光孔，与其相对的另一侧面板上设有一通透孔，所述带有通透孔面板的内侧表面设有十字图形，该十字图形的交点为通透孔的圆心位置，将调光靶置于准分子激光器的前反射镜一端，调试者通过调光靶的通透孔可观察到出光孔和调光靶十字图形在激光器前、后两个反射镜的成像，其中，出光孔和调光靶十字图形在激光器前反射镜的成像为大圆圈和大十字，出光孔和调光靶十字图形在激光器后反射镜的成像为小圆圈和小十字，分别调整准分子激光器腔体前、后两个反射镜位置实现准直调谐，具体步骤为：

1)调整调光靶位置，使调光靶十字图形在前反射镜的十字成像的交点与调光靶出光孔在前反射镜的圆圈成像的中心点重合；

2)固定调光靶；

3)旋转激光器前反射镜或后反射镜的水平或垂直方向旋钮，使前反射镜和后反射镜的十字成像重合及其衍射像对称。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，旋转激光器前反射镜或后反射镜的水平或垂直方向旋钮，使前反射镜和后反射镜的十字成像重合，若其衍射像不对称时，通过向右或向左旋转激光器前反射镜的水平方向旋钮，将其十字成像右移或左移，随后对激光器后反射镜的水平方向旋钮也同样向右或向左旋转，从而使前反射镜和后反射镜的十字成像再次重合，且其衍射像对称。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出光孔的直径为10--15毫米。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通透孔的直径为0.5--1.5毫米。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调光靶与准分子激光器前反射镜的间距范围为4--50厘米。

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