CN105048269A - 激光光束合成的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光光束合成的装置及方法,属于激光光束制作工艺。谐振腔a与谐振腔b平行安装,反射镜与谐振腔b的光路成布儒斯特角安装,偏振分束片与谐振腔a安装在同一水平面上,谐振腔a的光路与偏振分束片面a所成的夹角为布儒斯特角;谐振腔a由全反片a、偏振分束片以及输出片构成,谐振腔b的光路经过反射镜与偏振分束片面b的夹角也为布儒斯特角;谐振腔b由全反片b、反射镜、偏振分束片面b以及输出镜构成。优点在于:构思新颖,操作简便。将两只谐振腔的光路合并,输出功率为单支谐振腔输出的两倍,实现了光功率合成的目的。中小功率激光管在保证产品稳定的前提下,使功率大增,极大的拓展了中小功率激光管的市场。
Description
技术领域
本发明涉及激光光束制作工艺,特别涉及一种激光光束合成的装置及方法。
背景技术
由于封离式二氧化碳谐振腔本身的各种机制或条件的限制,其输出功率是有限的,而且光束质量随着输出功率的增加而降低。现有的方法是将两只独立的偏振激光管通过外光路合成一束激光,来获取更大的输出功率。但由于采用外光路合束机构过于复杂成本高,而且在安装储运过程中受外界影响很大,亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光光束合成的装置及方法,解决了现有高能量的激光束的制作存在的缺点,采用将两束激光束通过内光路合并的方法,从而获得高功率的激光输出。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
激光光束合成的装置,包括谐振腔a1、谐振腔b2、全反镜片a11、全反镜片b12、反射镜4、偏振分束片3以及输出片5,所述谐振腔a1与谐振腔b2平行安装,所述反射镜4与谐振腔b2的光路成布儒斯特角安装,所述偏振分束片3与谐振腔a1安装在同一水平面上,所述偏振分束片3有两个面,即偏振分束片面a31、偏振分束片面b32,所述谐振腔a1的光路与所述偏振分束片面a31所成的夹角为布儒斯特角;所述谐振腔a1由全反片a11、偏振分束片3以及输出片5构成,所述谐振腔b2的光路经过反射镜4与偏振分束片面b32的夹角也为布儒斯特角;所述谐振腔b2由全反片b21、反射镜4、偏振分束片面b32以及输出镜5构成。
所述的谐振腔a1、谐振腔b2为二氧化碳玻璃封离式谐振腔。
所述的谐振腔a1、谐振腔b2的外部安装硬质玻璃管、硬质玻璃管的端部安装电极。
所述的谐振腔a1、谐振腔b2腔体内部安装有用于输出线偏振光的激光起偏片,该激光起偏片与出光方向的夹角为相应波长的布儒斯特角。
本发明的另一目的在于提供一种激光光束合成的方法,包括以下步骤:
步骤1:谐振腔a1由全反镜片a11、偏振分束片3与输出片5形成振荡,光束沿水平方向射出;
步骤2:谐振腔b2由全反镜片b21、反射镜4、偏振分束片面b32与输出片5形成振荡,光束沿水平方向射出;
步骤3:谐振腔a1振荡的路径与谐振腔b2振荡的路径共用偏振分束镜4和输出镜片5,偏振分束片3的两个面分别与谐振腔a1和谐振腔b2所形成的光束夹角均为布儒斯特角,谐振腔a1与谐振腔b2所形成的光束在偏振分束片重合,经输出片5输出一束高能量激光束。
本发明的有益效果在于:构思新颖,操作简便。一方面通过在谐振腔内部安装布儒斯特窗(偏振分束片)的方法,使二氧化碳玻璃封离式谐振腔能够输出线偏振光,并通过在内光路中将两束光束合成为一束高能激光的方法,解决了谐振腔本身输出功率的问题。另一方面,本发明在现有封离二氧化碳谐振腔的工艺基础上,将两只具有线偏振光输出的谐振腔进行光路合并,输出功率为单支谐振腔输出的两倍。中小功率激光管在保证产品稳定的前提下,可使功率大增,极大的拓展了中小公率激光管的市场。实用性强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、谐振腔a;11、全反镜片a;2、谐振腔b;21、全反镜片b;3、偏振分束片;31、偏振分束片面a;32、偏振分束片面b;4、反射镜;5、输出片。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
参见图1所示,本发明的激光光束合成的装置,包括谐振腔a1、谐振腔b2、全反镜片a11、全反镜片b12、反射镜4、偏振分束片3以及输出片5,所述谐振腔a1与谐振腔b2平行安装,所述反射镜4与谐振腔b2的光路成布儒斯特角安装,所述偏振分束片3与谐振腔a1安装在同一水平面上,所述偏振分束片3有两个面,即偏振分束片面a31、偏振分束片面b32,所述谐振腔a1的光路与所述偏振分束片面a31所成的夹角为布儒斯特角;所述谐振腔a1由全反片a11、偏振分束片3以及输出片5构成,所述谐振腔b2的光路经过反射镜4与偏振分束片面b32的夹角也为布儒斯特角;所述谐振腔b2由全反片b21、反射镜4、偏振分束片面b32以及输出镜5构成。
所述的谐振腔a1、谐振腔b2为二氧化碳玻璃封离式谐振腔。
所述的谐振腔a1、谐振腔b2的外部安装硬质玻璃管、硬质玻璃管的端部安装电极。
所述的谐振腔a1、谐振腔b2腔体内部安装有用于输出线偏振光的激光起偏片,该激光起偏片与出光方向的夹角为相应波长的布儒斯特角。
本发明的激光光束合成的方法,包括以下步骤:
步骤1:谐振腔a1由全反镜片a11、偏振分束片3与输出片5形成振荡,光束沿水平方向射出;
步骤2:谐振腔b2由全反镜片b21、反射镜4、偏振分束片面b32与输出片5形成振荡,光束沿水平方向射出;
步骤3:谐振腔a1振荡的路径与谐振腔b2振荡的路径共用偏振分束镜4和输出镜片5,偏振分束片3的两个面分别与谐振腔a1和谐振腔b2所形成的光束夹角均为布儒斯特角,谐振腔a1与谐振腔b2所形成的光束在偏振分束片重合,经输出片5输出一束高能量激光束。
以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种激光光束合成的装置,其特征在于:包括谐振腔a(1)、谐振腔b(2)、全反镜片a(11)、全反镜片b(21)、反射镜(4)、偏振分束片(3)以及输出片(5),所述谐振腔a(1)与谐振腔b(2)平行安装,所述反射镜(4)与谐振腔b(2)的光路成布儒斯特角安装,所述偏振分束片(3)与谐振腔a(1)安装在同一水平面上,所述偏振分束片(3)有两个面,即偏振分束片面a(31)、偏振分束片面b(32),所述谐振腔a(1)的光路与所述偏振分束片面a(31)所成的夹角为布儒斯特角;所述谐振腔a(1)由全反片a(11)、偏振分束片(3)以及输出片(5)构成,所述谐振腔b(2)的光路经过反射镜(4)与偏振分束片面b(32)的夹角也为布儒斯特角;所述谐振腔b(2)由全反片b(21)、反射镜(4)、偏振分束片面b(32)以及输出镜(5)构成。
2.根据权利要求1所述的激光光束合成的装置,其特征在于:所述的谐振腔a(1)、谐振腔b(2)为二氧化碳玻璃封离式谐振腔。
3.根据权利要求1或2所述的激光光束合成的装置,其特征在于:所述的谐振腔a(1)、谐振腔b(2)的外部安装硬质玻璃管、硬质玻璃管的端部安装电极。
4.根据权利要求1所述的激光光束合成的装置,其特征在于:所述的谐振腔a(1)、谐振腔b(2)腔体内部安装有用于输出线偏振光的激光起偏片,该激光起偏片与出光方向的夹角为相应波长的布儒斯特角。
5.一种激光光束合成的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:谐振腔a(1)由全反镜片a(11)、偏振分束片(3)与输出片(5)形成振荡,光束沿水平方向射出;
步骤2:谐振腔b(2)由全反镜片b(21)、反射镜(4)、偏振分束片面b(32)与输出片(5)形成振荡,光束沿水平方向射出;
步骤3:谐振腔a(1)振荡的路径与谐振腔b(2)振荡的路径共用偏振分束镜(4)和输出镜片(5),偏振分束片(3)的两个面分别与谐振腔a(1)和谐振腔b(2)所形成的光束夹角均为布儒斯特角,谐振腔a(1)与谐振腔b(2)所形成的光束在偏振分束片重合,经输出片(5)输出一束高能量激光束。
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