CN102386555B - 多波长激光产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多波长激光产生装置，其特征在于：在一个谐振腔的槽轮间歇机构的轴上全反镜片安装盘、出光镜片安装盘与槽轮用刚性轴连接，三者同步旋转；全反射镜片和半透半反射镜片分别放置于全反镜片安装盘和出光镜片安装盘上，并保证每一组镜片的两个镜片同轴，镜片组的数量等于或少于径向长槽的数量，镜片距圆盘中心的距离相等，并按径向长槽的夹角排列，以保证在槽轮转动到每一个停止位置时，各组镜片可以移动到同一固定位置；全反镜片安装盘和出光镜片安装盘间设有聚光腔，聚光腔内安装有激光源和包含激光工作物质的圆棒；槽轮间歇机构的槽轮与拨盘配合。具有结构紧凑成熟、变换速度快、实用性强等特点，还可以通过改变拨盘的转速来获得不同的激光发射频率，同时，因为只有一个固定的聚光腔，可以容易的实现供电和冷却；其结构简单、外形尺寸小、制造容易、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位，工作可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种多波长激光产生装置，是一种用于产生多种波长激光、并使各种波长的激光按顺序发射的装置。
背景技术
目前的固体激光器是由包含激光工作物质、激光源（灯）的聚光腔，一组包括一个全反射镜和一个半透半反镜的反射镜片组组成，激光物质会被加工成圆棒，圆棒的轴是激光的光轴，激光源（灯）需要电源供电及冷却，它们的排列方式为全反射镜、聚光腔、半透半反镜依次排列，其中全反射镜、激光工作物质、半透半反镜在同一轴线也就是激光的光轴上，三者构成激光谐振腔，当满足条件时，就会产生几种波长的激光，而因为镜片参数的限制，只会有一种波长的激光的能量较强，可以达到实用要求，并经由半透半反镜片发射，当改变反射镜片的参数时激光的波长会随之改变。
在激光的应用中，会需要不同波长的激光来完成特定的工作，例如，在激光医疗领域，针对不同的病症，一般会采用不同波长的激光来治疗，而通常情况下，因为病症的复杂性，要采用由几种波长的激光组合的方式来达到治疗目的。
为在一台设备上获得多种波长的激光，通常采用集成多个谐振腔的方法，此种方法可以认为是在一种设备上集成了多个激光器，可单独控制每个谐振腔，可以连续、顺序发射，也可以分别发射某个波长的激光；但是，每个谐振腔产生的激光不在同一光轴上，而在实际使用时，通常需要将激光合并到一个光轴上即同轴输出，因此需要一套光学系统将多路激光合并，增加了系统的复杂度，并使激光能量受到损失。因为采用多个谐振腔，产生了体积大、结构复杂、成本高等缺点，限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多波长激光产生装置，其可以产生多种波长激光，实现多种波长激光的同轴输出，激光可单独或按顺序发射，克服了现有技术存在的体积大、结构复杂等缺陷。
本发明的技术方案是这样实现的：多波长激光产生装置，由一套槽轮间歇机构，一个全反镜片安装盘，一个半透半反镜片安装盘，一个刚性轴，一个包含激光工作物质的圆棒、激光源（灯）的聚光腔，多组反射镜片组成；其特征在于：在一个谐振腔的槽轮间歇机构的轴上全反镜片安装盘、出光镜片安装盘与槽轮用刚性轴连接，三者同步旋转；全反射镜片和半透半反射镜片分别放置于全反镜片安装盘和出光镜片安装盘上，并保证每一组镜片的两个镜片同轴，镜片组的数量等于或少于径向长槽的数量，镜片距圆盘中心的距离相等，并按径向长槽的夹角排列，以保证在槽轮转动到每一个停止位置时，各组镜片可以移动到同一固定位置；全反镜片安装盘和出光镜片安装盘间设有聚光腔，聚光腔内安装有激光源和包含激光工作物质的圆棒；槽轮间歇机构的槽轮与拨盘配合。
所述的槽轮为带有几个径向长槽和锁止弧结构。
所述的拨盘为带圆柱销和锁止弧结构。
所述的槽轮上的径向长槽的数量为3-8个，并按圆周等分。
[0008]本发明的积极效果是解决了现有多波长激光技术存在的体积大、成本高、结构复杂等不足，具有结构紧凑成熟、变换速度快、实用性强等特点，还可以通过改变拨盘的转速来获得不同的激光发射频率，同时，因为只有一个固定的聚光腔，可以容易的实现供电和冷却；其结构简单、外形尺寸小、制造容易、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位，工作可靠等优点。
附图说明：
图1为本发明的结构原理图：
1~拨盘、2~槽轮、3~全反镜片安装盘、4~全反射镜片I、5~全反射镜片II、6~全反射镜片III、7~ 聚光腔、8~激光工作物质、9~激光源（灯）、10~刚性轴、11~出光镜片安装盘、12~半透半反射镜片I、13~半透半反射镜片II、14~半透半反射镜片III。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1：
当槽轮长槽为4个时，三组镜片的组合方式为例说明本发明：
如图1所示，在聚光腔7的左侧放置拨盘1，槽轮2，全反镜片安装盘3，全反射镜片I、II、III放置在全反镜片安装盘3上，聚光腔7内包含有激光源9和包含激光工作物质的圆棒8，在聚光腔的右侧放置出光镜片安装盘11，半透半反镜片I、II、III放置在出光镜片安装盘11上；每个镜片都是可以单独调节的，以便将每组镜片精确校准，使其满足产生激光的条件。
当拨盘1转动时带动槽轮转动，锁止弧刚好处于脱开状态，拨盘1上的圆柱销会进入槽轮2的径向长槽并带动全反镜片安装盘3、出光镜片安装盘11与槽轮2同步转动。
当拨盘1转动到另一个特定角度时，圆柱销从槽中脱出，拨盘1上的锁止弧开始与槽轮2上的锁止弧啮合直至圆柱销再次进入槽轮2的径向长槽，此时槽轮在锁止弧的约束下保持静止状态。当槽轮2在拨盘1的带动下转动至停止位置时，放置在全反镜片安装盘3上的某一组镜片如图1所示为第II组与激光物质同轴，并构成一个谐振腔，按镜片参数的不同，可以产生一种波长与镜片参数关联的激光。
当槽轮在拨盘的带动下转动至下一个停止位置时，放置在镜片安装盘上的另一组镜片如图1所示的第III组与激光物质同轴，并构成一个谐振腔，按镜片参数的不同，可以产生另一种波长的激光。
当槽轮在拨盘的带动下继续转动至下一个停止位置时，如附图所示在镜片安装盘上与激光物质同轴的位置没有镜片，此时就不会产生激光。
这样，在连续转动的拨盘带动下，槽轮间歇转动，不断地变换镜片组，就可以按镜片排列的顺序循环产生3种不同波长的激光，并且这三种波长的激光组合为一组，产生的每一组激光之间会有一个间隔。
实施例2：
当槽轮2长槽为3个时，如图1所示，多波长激光产生装置，由一套槽轮间歇机构，一个全反镜片安装盘，一个半透半反镜片安装盘，一个刚性轴，一个包含激光工作物质、激光源（灯）的聚光腔，多组反射镜片组成；其特征在于：在一个固定的聚光腔中设有多组可移动的全反镜片或半透半反镜片，内设槽轮间歇机构控制镜片移动；
工作时，槽轮机构可将拨盘1的等速回转运动转变为槽轮2时动时停的间歇回转运动。将槽轮机构，全反镜片安装盘3，聚光腔7内的激光源9和包含激光工作物质的圆棒8，出光镜安装盘11依次放置，其中全反镜片安装盘3、出光镜片安装盘11与槽轮2用刚性轴连接以保证三者同步旋转。
将全反射镜片和半透半反射镜片分别放置于全反镜片安装盘3、出光镜片安装盘11上，并保证每一组镜片的两个镜片同轴，镜片组的数量等于或少于径向长槽的数量，镜片距圆盘中心的距离相等，并按径向长槽的夹角排列，以保证在槽轮转动到每一个停止位置时，各组镜片可以移动到同一固定位置。
当镜片组数量等于径向长槽的数量时，各波长的激光可以不间断地按顺序循环的产生，当镜片组数量少于径向长槽的数量时，各波长的激光可以分组、按顺序循环的产生。
实施例3：
多波长激光产生装置，包括由拨盘1和槽轮2组成的槽轮间歇机构，由包含激光工作物质的圆棒8，激光源9组成的聚光腔7，两个分别放置于聚光腔7两侧的反射镜安装圆盘，多组参数不同的全反射镜和半反射镜，反射镜组的数量等于或小于槽轮2的槽数。槽轮机构的槽轮2，全反镜片安装盘3，出光镜片安装盘11同轴并刚性连接。全反射镜，半反射镜分别放置于全反射镜安装盘3和出光镜片安装盘11上，并按以圆盘中心为原点，距原点距离相等，按槽轮径向长槽间夹角分布的方式均匀排列。
当拨盘1转动时，带动槽轮2间歇转动，槽轮2同时带动全反镜片安装盘3，出光镜片安装盘11同步转动，放置于全反镜片安装盘3，出光镜片安装盘11上的反射镜变换位置并在与包含激光工作物质的圆棒8同轴时停止，此时点亮激光源9，包含激光工作物质的圆棒8产生激光。
通过改变槽轮2径向长槽的数量，可以获得多种波长组合方式。
Claims (3)
1.多波长激光产生装置，由一套槽轮间歇机构，一个全反镜片安装盘，一个半透半反镜片安装盘，一个刚性轴，一个包含激光工作物质的圆棒、激光源的聚光腔，多组反射镜片组成；其特征在于：在一个谐振腔的槽轮间歇机构的轴上，全反镜片安装盘、半透半反镜片安装盘与槽轮用刚性轴连接，三者同步旋转；全反射镜片和半透半反射镜片分别放置于全反镜片安装盘和半透半反镜片安装盘上，并保证每一组镜片的两个镜片同轴，镜片组的数量等于或少于槽轮的径向长槽的数量，全反镜片安装盘的圆盘中心和半透半反镜片安装盘的圆盘中心与镜片的距离相等，并按槽轮的径向长槽的夹角排列，以保证在槽轮转动到每一个停止位置时，各组镜片可以移动到同一固定位置；全反镜片安装盘和半透半反镜片安装盘间设有聚光腔，聚光腔内安装有激光源和包含激光工作物质的圆棒；槽轮间歇机构的槽轮与拨盘配合。
2.根据权利要求1所述的多波长激光产生装置，其特征在于所述的槽轮为带有几个径向长槽和锁止弧的结构。
3.根据权利要求1所述的多波长激光产生装置，其特征在于所述的拨盘为带圆柱销和锁止弧结构。
4. 根据权利要求1所述的多波长激光产生装置，其特征在于所述的槽轮上的径向长槽的数量为3-8个，并按圆周等分。
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