CN106797100B - 具有寄生模式抑制的激光谐振器 - Google Patents

Abstract

用于激光器201谐振器包括：第一谐振器壁203a；第二谐振器壁205a，其在横向方向上与第一谐振器壁分开从而在第一谐振器壁与第二谐振器壁之间限定间隙206；激光介质，其安置于所述间隙中；第一反射镜207，其安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第一端；第二反射镜209，其安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第二端，其中，第一反射镜和第二反射镜合作以沿着穿过激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，其中，所述多个路径限定谐振器内的多余区域的边界，其中，所述腔内激光束并不穿过多余区域；其中，第一反射镜和第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，激光谐振器的一部分位于多余区域内；寄生模式抑制器位于谐振器的多余区域内并且安置于第一谐振器壁的第一端与第一反射镜之间。

Description

具有寄生模式抑制的激光谐振器

背景技术

多通激光谐振器，也被称作多折叠或折叠式激光谐振器常用于激光器中以实现长的有效增益路径，同时维持谐振腔的短物理长度。尽管射束路径的折叠可以在一个、两个或三个维度上发生，线性折叠的多通谐振器具有相对于易于构建的优点。在线性多通配置内，完全自由空间、完全波导或混合操作可以限定横向于射束路径的轴线。虽然在折叠轴线中使用波导可能会将激光振荡约束为单模，但有时希望替代地使用自由空间传播，这是因为能在自由空间中更易于实现高斯射束。

多通激光谐振器，也被称作多通光学腔，可以经由一个或多个反射镜一次或多次折叠稳定单通谐振器来形成。例如，图1A示出了由两个反射镜103和105形成的稳定单通谐振器101。增益介质106位于两个反射镜103和105之间，增益介质106造成电磁能量发射，电磁能量然后积聚于谐振器101内。由于反射镜103和105的高反射率，大部分能量包含在谐振器101内并且因此，产生腔内激光束107。通常也被称作输出耦合器的反射镜103允许能量的小部分以输出激光束109的形式离开谐振器。输出激光束109可以用于多种不同用途，例如激光切割、焊接、标记或任何其它用途。

形成于谐振器101的反射镜103与105之间的腔内激光束107可以以被称作谐振器101的基模的模式振荡。谐振器101的基模可以部分地表征为在横向方向上的特定射束形状，即，在垂直于腔内激光束107的传播方向的方向上。例如，谐振器101的基模可以表征为射束形状遵循高斯强度分布的射束。如本文所用的高斯激光束的半径定义为(从射束中峰值强度的中心位置)射束强度以因数1/e2减小的距离。此外，高斯射束的腰w1出现在具有最小半径的射束上纵向位置处。例如，对于图1A中示出的具有以距离L1分开的一个平面镜103和一个凹面镜105的稳定谐振器而言，腔内高斯激光束107的腰w1出现在平面镜103的表面处。此外，在此配置中，在反射镜103与107之间的分隔定义被称作腔间激光束107的路径长度的长度。因此，对于图1A所示的同轴(in-line)谐振器配置，谐振器的物理长度等效于路径长度L1。

图1B示出了其中谐振器的物理长度可以比腔间激光束107的路径长度更短的另一设置。在图1B中，可以通过在腔内包括平面转向反射镜111来实现腔间激光束107的路径长度的延长。平面转向反射镜111的效果是折叠腔间激光束107的路径而无需改变图1A中所描绘的稳定谐振器的性质。例如，在图1B中示出的折叠配置，谐振器L2的物理长度近似为腔间激光束107的路径长度L1的一半。如在图1B中示出，激光束107两次通过增益介质106，第一次通过由激光束107的部分107a表示，并且第二次通过由激光束107的部分107b表示。因为腔间激光束两次通过增益介质106，折叠配置可以实现更高增益，和输出激光束109中相应地更高的输出功率。

发明内容

提供此发明内容是为了介绍一系列概念，这些概念将在以下详述中进一步描述。此发明内容并不意图确认所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图用来辅助限制所要求保护的主题的范围。

本公开的说明性实施方式针对于一种用于激光器的谐振器。该谐振器包括第一谐振器壁和第二谐振器壁。第二谐振器壁在横向方向上与第一谐振器壁分开从而在第一谐振器壁与第二谐振器壁之间限定间隙，激光介质安置于间隙中。第一反射镜安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第一端，并且第二反射镜安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第二端。第一反射镜和第二反射镜合作以沿着穿过激光介质的多个路径来折叠腔内激光束。该多个路径限定在谐振器内多余区域的边界，其中，腔内激光束并不穿过多余区域。第一反射镜和第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，激光谐振器的一部分位于多余区域内。寄生模式抑制器位于谐振器的多余区域内并且安置于第一谐振器壁的第一端与第一反射镜之间。

本公开的说明性实施方式针对于一种用于激光器的谐振器。该谐振器包括：具有厚度的激光介质；第一反射镜，其安置于激光介质的第一端；以及第二反射镜，其安置于激光介质的第二端。第一反射镜和第二反射镜合作以沿着穿过激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，从而限定谐振器内多余区域的边界，其中，腔内激光束并不穿过多余区域。第一反射镜和第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，激光谐振器的一部分位于多余区域内。寄生模式抑制器位于谐振器的多余区域内。

本发明的其它方面将在下文的描述和所附权利要求中显而易见。

附图说明

图1A至图1B示出了激光谐振器的示例。

图2A至图2C示出了根据一个或多个实施方式，采用具有寄生模式抑制的激光谐振器的激光器的示例。

图3A至图3B示出了根据本发明的一个或多个实施方式的板条谐振器的示例。

图4A至图4D示出了根据本发明的一个或多个实施方式的板条谐振器的示例。

图5A至图5E示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图6A至图6G示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图7A至图7C示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图8A至图8B示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图9A至图9C示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图10A至图10J示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图11A至图11H示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图12A至图12I示出了根据本发明的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。

图13示出了根据一个或多个实施方式的帕邢曲线。

具体实施方式

现在将参考附图，详细地描述具有寄生模式抑制的激光谐振器的具体实施方式。为了一致性，在各个附图(也被称作图)中相似的元件由相同的附图标记来表示。

在实施方式的以下详细描述中，陈述了许多具体细节以便提供对于具有寄生模式抑制的激光共振器的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下来实践这些实施方式。在其它情形下，并未详细地描述熟知的特征以避免使描述不必要地复杂化。

一般而言，本公开针对于具有寄生模式抑制的激光谐振器。根据一个或多个实施方式，由一个或多个寄生模式抑制器来实现寄生模式抑制，所述一个或多个寄生模式抑制器附接到固态增益介质、一个或多个延伸表面、延伸构件和屏蔽件或者成为其整合的部分。这些模式抑制器和/或延伸表面、延伸构件和屏蔽件可以位于谐振器的反射镜附近或邻近处。本发明利用了谐振器中在谐振器端部处相邻射束之间的空间分隔最大，该空间分隔由反射镜限定。在寄生振荡区域中所希望的振荡的射束之间的空间分隔被实施为使得寄生模式抑制结构的放置用来有效地抑制寄生振荡同时并不显著地影响或干扰所希望的激光振荡。

根据一个或多个实施方式，具有寄生模式抑制的激光谐振器可以采用多种不同类型的激光增益介质，在本文中也被称作激光介质。例如，谐振器的一个或多个实施方式可以通过操作以抑制在气体放电介质和/或固态增益介质内的寄生激光振荡。

图2A示出了根据一个或多个实施方式的采用具有寄生模式抑制的激光谐振器例如多通激光谐振器的激光器的示例。在讨论寄生模式抑制结构的细节之前，将讨论在图2A中示出的激光器的一般部件。更具体而言，图2A示出了采用激光谐振器的激光器的一个示例，例如多通板条气体激光器201。然而，在不偏离本发明的范围的情况下，可以采用其它类型的激光谐振器。此外，虽然本文所描述的示例可能示出采用特定数量通过(例如5次通过，如在下文中在图3A中示出)的谐振器设计，可以使用采用任何数量的通过的谐振器，而不偏离本公开的范围。根据一个或多个实施方式，电极间间隙206至少部分地填充激光增益介质，激光增益介质用作放电区域。根据一个或多个实施方式，放电区域被限定为伸长平面电极203和205各自的内表面203a与205a之间的空间。如在下文中进一步详细描述的，内表面203a和205a用作界定放电区域的两个伸长谐振器壁，并且，在某些实施方式中，也可以充当用于腔内激光束在横向方向(y方向)上的波导表面。虽然在图2A中示出的示例是采用平面电极203和205的板条激光器，但在不偏离本公开的范围的情况下，任何电极形状都是可能的。例如，以全文引用的方式并入到本文中的美国专利No.6,603,794公开了多种不同的电极布置，例如可以使用仿形电极、锥形电极和/或环形电极。

图2A中示出的板条激光器201还包括光学谐振器，光学谐振器形成于输出耦合反射镜211与前多折叠反射镜207之间。在图3A中示出并且在下文中更详细地讨论光学谐振器的另外的细节，包括例如穿过光学谐振器的腔内激光束的射束路径。此外，如在下文中参考其余附图更详细地描述的，一个或多个寄生模式抑制器(未图示)可以定位于光学谐振器内。根据一个或多个实施方式，一对球形光学元件可以分别用于前多折叠反射镜207和后多折叠反射镜209，并且平面镜可以用于输出耦合反射镜211。作为示例，后球形光学器件的曲率半径可以在30cm与5m之间，而前光学器件的曲率半径可以在30cm与无穷大(即，平面的)之间。然而，其它实施方式可以使用在这个范围之外的曲率半径，而不偏离本公开的范围。然而，其它实施方式可以将球形光学器件、圆柱形光学器件、圆环光学器件或者总体上非球形光学器件，或者其任何组合来用于谐振器，而不偏离本公开的范围。此外，根据一个或多个实施方式，光学器件可以安装到端部凸缘(未图示)上，端部凸缘维持真空完整性，同时对于反射镜倾斜提供适当调整以使光学谐振器的构成平面镜能最佳地对准。

在图2A所示的板条激光器示例中，伸长平面电极203和205是电谐振器(其本身是激光谐振器的一部分)的一部分使得由谐振器表面203a和205a界定的电极间间隙用作气体激光介质的放电区域。例如，这种电极可以具有多达1米的长度，多达0.5米的宽度和大约1-5mm的电极间间隙。然而，其它实施方式可以使用在这个范围之外的尺寸，而不偏离本公开的范围。根据一个或多个实施方式，当射频(通常被称作“RF”)功率经由伸长平面电极203和205施加到气体激光介质时，在电极间间隙206内形成气体放电。如在下文中更详细描述，激光能量在光学谐振器的一个或多个模式，包括基模内累积，最后形成腔内激光束(未图示)，腔内激光束在输出耦合反射镜211与前多折叠反射镜207之间经由后多折叠反射镜209来回行进。腔内激光束的某些部分透射穿过输出耦合反射镜211并且形成输出激光束215。此外，如在下文中更详细地描述，在光学谐振器内在一个或多个反射镜之间可能发展的一个或多个不合需要的高阶激光模式和/或寄生激光模式可通过使用策略性地放置的寄生模式抑制器而受到抑制。如果允许其持续，寄生和/或高阶模式可能不仅降低激光器的效率，而且也降低输出功率并且也可能会不利地影响输出激光器空间模式的品质。

在图2A中示出的说明性实施方式中，电谐振腔和因此气体放电区可以为矩形形状。然而，替代实施方式可以采用正方形、环形或其它电谐振腔。谐振器表面203a和205a可以是裸露电极表面或者也可以是电镀电极表面。用于裸露实施方式的合适材料包括金属诸如铝和其它金属合金。电镀实施方式可以采用电极表面上陶瓷材料，诸如氧化铝或氧化铍。

图2B示出了根据一个或多个实施的电谐振器的一个示例。电谐振器可以由陶瓷主体223形成，陶瓷主体223夹在一对伸长平面电极203与205之间。陶瓷主体223包括开放端部内腔219，激光增益介质位于开放端部内腔219内。在此示例中，开放端部内腔219包括伸长侧壁204a和204b，伸长侧壁204a和204b联结伸长顶壁206与伸长底壁208。类似于在上文中参考图2A所描述的过程，射频功率可以经由伸长平面电极203和205施加到位于开放端部内腔219内的气体激光介质。因此，对于其中激光增益介质是气体的示例，在半闭合内腔219内形成气体放电。因此，在此实施方式中，陶瓷内腔表面219a和219b形成界定放电区域的两个伸长谐振器壁并且，在某些实施方式中，也可以充当用于腔内激光束在横向方向(y方向)上的波导表面。

如上文所暗示，根据一个或多个实施方式，电极间间隙区域(或者内腔区域)可以用气体激光介质填充。例如，气体激光介质可以是一份二氧化碳(CO2)、一份氮气(N2)和三份氦(He)添加5％氙(Xe)的混合物。气体压力可以维持在大约30-150托的范围，例如90托。然而，其它实施方式可以使用更高压力，而不偏离本公开的范围。本发明的其它实施方式可以使用其它类型的气体激光器，其示例在表1中列出。

也可以使用其它气体混合物。例如，某些实施方式可以使用以下气体混合物，或者其同位素，包括部分氖(Ne)、一氧化碳(CO)、氢(H2)、水(H2O)、氪(Kr)、氩(Ar)、氟(F)、氘或氧(O2)和其它气体，其示例在上表1中列出，在各种其它气体压力，例如30-120托，例如50托；然而，应意识到也可以采用其它气态激光介质。例如，激光介质的一个示例包括下列蒸气中的一种或多种：铜、金、锶、钡、铜的卤化物化合物、金的卤化物化合物、锶的卤化物化合物、钡的卤化物化合物和其它蒸气，确定其示例，但是并不限于在上表1中示出的那些。

返回至图2A，根据一个或多个实施方式，板条激光器201包括电源217，电源217分别经由第一伸长平面电极203和第二伸长平面电极205向位于间隙206内的气体激光介质供应激励能量。因此，添加激励能量造成气体激光介质发出呈激光束215形式的电磁辐射，激光束215最终通过输出耦合透镜211离开光学谐振器。射频发生器217a包括于电源217中，射频发生器217a向第一伸长平面电极203和第二伸长平面电极205施加激励能量。根据一个或多个实施方式，射频发生器可以在81MHz的频率操作，具有至少300W的输出功率水平。其它实施方式可以使用其它激励频率和功率水平，而不偏离本公开的范围。此外，根据一个或多个实施方式，射频发生器可以以双相方式连接到电极使得在第一伸长平面电极203和第二伸长平面电极205之一上的电压的相位相对于第一伸长平面电极203和第二伸长平面电极203中另一个上的电压偏移基本上180度。可以通过本领域中已知的任何技术，例如通过将电感器放置于第一电极与第二电极之间而实现双相激励。根据一个或多个替代实施方式，射频发生器可以连接到第一伸长平面电极和第二伸长平面电极之一，使得第一伸长平面电极和第二伸长平面电极中的仅一个被激励。

在图2A中示出的实施方式中，由电源217供应的激励能量可以是射频能量，但也可以与微波、脉冲、连续波、直流或者可以合适地促进激光介质产生激光能量的任何其它能源相关联。此外，额外实施方式可以利用其它形式的激励，包括与图2C所示的固态激光增益介质类似的光学泵浦的固态激光增益介质。在此示例中，固态材料225可以由闪光灯(未图示)或者激光二极管(未图示)激励。

根据一个或多个实施方式，第一伸长平面电极203和第二伸长平面电极205的内表面203a和205a分别定位成彼此充分靠近使得电极间间隙充当用于激光辐射沿着Y轴的波导。因此，当充当波导表面时，内表面203a和205a也在横向方向(y方向)上充当光学谐振器表面。根据一个或多个实施方式，当πN＜1时，发生波导，其中N＝D2/(4λL)是引导件的菲涅尔数并且D是在电极之间间隙的宽度，L是光学腔的长度，以及λ是激光辐射的波长。对于大约10.6微米的波长，这是CO2激光器产生的常见波长，如果对于40cm的引导件长度，电极间间隙小于2mm，则满足波导标准。但是，在其它实施方式中，电极间间隙足够大以允许激光束在y方向上的自由空间传播，例如高斯射束传播。因此，在此自由空间配置中，这些表面用来限定气体放电区域的厚度，而不充当激光辐射的波导。其它实施方式可以使用在波导标准与完全自由空间传播之间的电极间间隙。

图3A示出了根据本发明的一个或多个实施方式的稳定多通板条谐振器301，其可以用作在上文中参考图2A所讨论的光学谐振器。在多通板条谐振器301中，腔内激光束303多次通过激光介质305，从而形成多通光学谐振器301。根据一个或多个实施方式，多通光学谐振器301可以使用输出耦合反射镜307、前多折叠反射镜309和后多折叠反射镜311。前多折叠反射镜309和后多折叠反射镜311可以对准以引起腔内激光束303通过激光介质305的特定通过次数，例如在图3A所示的示例中五次通过。如图3A所示，激光介质305可以被分成两个或更多个区域，包括一个或多个增益产生区域304和一个或多个多余区域，例如三角形的多余区域313。如本文所用的，腔内激光束303穿过的激光介质305的区或区域被定义为增益产生区域304并且未由腔内激光束303穿过的区或区域限定为多余区域313。例如，图3A示出了未由腔内光束303穿过的多余区域313和因此在它们不需要用于产生激光的意义上是多余区域。

此外，如图3B所示，取决于其相对对准，前多折叠反射镜309和后多折叠反射镜311可以支持寄生激光振荡315的形成，寄生激光振荡315可以以稳定谐振器的基模振荡，稳定谐振器形成于多折叠反射镜309与后多折叠反射镜311之间。例如，如图3B所示，如果多折叠反射镜309与311之间的倾斜较小，则寄生激光振荡315可以形成并且通过激光介质305。对于特定对准，可以使寄生激光振荡315与腔内射束303并未穿过的多余区域313中的一个或多个重叠。因此，根据一个或多个实施方式，放置于多余区域313内的结构可以用来抑制寄生振荡315并且通过最小化或消除寄生激光振荡315对增益介质305的寄生使用而提高激光介质305的效率。此外，放置于多余区域313内的结构也可以用来抑制光学谐振器的高阶模。抑制高阶模的激光振荡导致更多激光功率在光学谐振器的基模的有利集中，并且正是由光学谐振器的基模中的这种激光振荡产生所希望的腔内射束303。根据一个或多个实施方式，多余区域313还可以用来通过最小化或消除不必要的激励区域而提高激光介质305的效率。此外，多余区域313可以用来调谐在激光介质305内的电性质，例如调谐在上文中参考图2A至图2B所描述的电极间间隙的电容。

根据一个或多个实施方式，图4A示出了根据一个或多个实施方式具有寄生模式抑制的多通谐振器401。如在上文中参考图2至图3所描述，光学谐振器形成于输出耦合反射镜403与前多折叠反射镜405之间。如在上文中参考图3A所描述，可以使多余区域407与寄生激光模式409的至少一部分重叠。在图4A所示的示例中，通过使后多折叠反射镜411倾斜角度θ来实现寄生激光模式409与多余区域407的部分空间重叠。在图4A中示出的多通谐振器401中，由多余区域407的至少一部分内的寄生模式抑制器413的存在来抑制寄生模式409的形成。例如，寄生模式抑制器413可以具有与多余区域407基本上相同的形状，例如，寄生模式抑制器413可以具有基本上三角形状。寄生模式抑制器可以由金属材料诸如铝或者陶瓷材料诸如氧化铝或其任何组合制成。此外，金属寄生模式抑制器可以阳极化或非阳极化。根据一个或多个实施方式，由反射性材料制成的寄生模式抑制器可以被成形为反射光远离寄生振荡。一般而言，用于寄生模式抑制器的(多种)材料可以吸收、散射或偏转原本将有助于寄生模式的光，而不干扰正常的激光操作。在下文中参考图5至图8来描述这些腔内寄生模式抑制器的若干示例。

图4B示出了根据一个或多个实施方式具有寄生模式抑制的多通谐振器401的另一示例。以与上文中参考图4A所描述的谐振器大体上类似的方式，多通光学谐振器401经由后多折叠反射镜411形成于输出耦合反射镜403与前多折叠反射镜405之间。如前文所描述，腔内激光束402多次穿过激光增益介质409，例如在图4B的实施方式中七次。同样，可以存在多个多余区域，例如多余区域407和408存在于谐振器中，并且因此可以用于寄生模式抑制。然而，并非采用如在上文中在图4A中所示位于激光介质409内的多余区407的部分内的寄生模式抑制器，而是通过将寄生模式抑制器413b和413c安装于增益介质409外侧，例如通过将寄生模式抑制器附接到各自的延伸构件(未图示)而抑制寄生模式414(图示为由图4B中的虚线界定)的形成，各自延伸构件本身可以例如附接到谐振器壁的纵向端部。虽然在此实施方式中示出了两个寄生模式抑制器，但是可以使用任何数量的寄生模式抑制器(包括仅一个)，而不偏离本公开的范围。寄生模式抑制器413b可以安装于延伸构件227与229之间，并且寄生模式抑制器413c可以安装于延伸构件231与233之间，如在上文中参考图2A所示。根据一个或多个实施方式，延伸构件寄生模式抑制器可以或可以不造成腔内激光束402在横向维度上的波导。寄生模式抑制器的若干其它示例在下文中参考图9至图12更详细地描述。

图4C示出了根据一个或多个实施方式的多通谐振器401的另一示例。这种布置导致腔内激光束402通过激光介质409总共四次。在图4C中示出的示例是利用两个级联的折叠稳定谐振器401a和401b形成的多通谐振器。折叠稳定谐振器401a形成于输出耦合反射镜403与前多折叠反射镜405之间。同样，折叠稳定谐振器401b形成于主要前多折叠反射镜405与卫星反射镜410之间。根据一个或多个实施方式，两个折叠稳定谐振器401a和401b共用共同的后多折叠反射镜411，从而允许减小光学对准过程的复杂性。根据一个或多个实施方式，腔内激光束402可以以谐振器的基模振荡，谐振器由稳定谐振器401a和401b的级联布置形成。

根据一个或多个实施方式，为了改进对称性并且防止整个多通谐振器的不稳定性，可以选择输出耦合反射镜403的曲率半径R约等于卫星反射镜410的曲率半径。例如，在一说明性实施方式中，输出耦合反射镜403和卫星全反射器410都是平坦的(R＝∞)使得腔内激光束402的腰出现在多通谐振器的任一端，即在输出耦合反射镜403处和在卫星全反射器410处。

根据一个或多个实施方式，由于使用共同后多折叠反射镜411，次级稳定谐振器形成于主前多折叠反射镜405与共同后多折叠反射镜411之间。这种次级稳定谐振器导致寄生模式406(由在图4C中的虚线定界)形成，类似于在上文中参考图4A至图4B所描述的那样。如在上文中参考图4A至图4B所描述的谐振器的情况，多通谐振器401的反射镜的对准被配置成使得寄生模式406与一个或多个多余区域412重叠。在图4C中所示的示例中，腔内激光束402碰撞共同转向反射镜411的外部411a和411b，但是并不碰撞共同转向反射镜411的中央部分411c或者靠近中央部分411c的激光介质409的多余区域412。此外，这种对准将共同转向反射镜的中央部分411c精确地放置于将形成寄生模式406的位置。然而，至少相对于腔内激光束402，共同转向反射镜的中央部分411c和激光介质的区域412可以被认为是多余区域，因为这些区域并非腔内激光束402所表示的腔的基模的适当振荡必需的。

根据一个或多个实施方式，一个或多个模式抑制结构423a和423b可以分别位于激光增益介质409内侧和激光增益介质409外侧。例如，模式抑制结构可以位于电极间间隙内侧和/或外侧，如在下文中参考图5至图12更详细地描述。在其它实施方式中，一个或多个其它模式抑制器也可以位于由腔内激光束402所表示的腔的基模不穿过的任何多余区域中，并且因此，模式抑制结构的定位无需限制为与寄生模式的位置相对应的位置。例如，模式抑制结构可以位于图4C所示的多余区域412中的任何多余区域内。

图4D示出了根据一个或多个实施方式的多通谐振器401的另一示例。这种布置导致腔内激光束402通过激光介质409总共六次。在图4D中示出的示例类似于图4B中示出的示例，修改在于图4D所示的谐振器通过利用两个折叠反射镜411c和411d代替图4C的单个折叠反射镜411而形成。因此，多通光学谐振器401形成于输出耦合反射镜403与前多折叠反射镜405之间。如前文所描述，腔内激光束402多次穿过激光增益介质409，例如在图4D的实施方式中六次。同样，可以存在多个多余区域，例如多余区域412存在于谐振器中，并且因此可以用于寄生模式抑制，例如，通过将寄生模式抑制器423放置于增益介质409外侧，例如通过将寄生模式抑制器附接到相应延伸构件(未图示)，延伸构件本身可以例如附接到谐振器壁的纵向端部。虽然在此实施方式中示出了一个寄生模式抑制器，可以使用任何数量的寄生模式抑制器，而不偏离本公开的范围。根据一个或多个实施方式，寄生模式抑制器423可以安装于延伸构件227与229之间，如在上文中参考图2A所示。根据一个或多个实施方式，延伸构件寄生模式抑制器可以或可以不造成腔内激光束402在横向维度上的波导。在下文中参考图9至图12更详细地描述寄生模式抑制器的若干其它示例。

根据一个或多个实施方式，一个或多个模式抑制结构的存在相对于寄生模式抑制了谐振器的增益并且因此相对于基模提高了激光谐振器的总效率。此外，一个或多个模式抑制结构的存在也可以抑制谐振器的高阶模，从而改进激光谐振器的效率和输出模式品质。此外，如上文所描述，对于包括位于两个伸长电极内的增益区域的气体放电激光器的情况，模式抑制结构的存在也可以用于调谐腔中所希望的电性质，例如实现在谐振器的壁之间更高的电容，或者对于气体放电激光器而言，实现便于放电的更高的场面积。

在下文中在图5至图8的所有示例中，寄生模式抑制器可以由谐振器的谐振器壁中的凹槽和/或谐振器壁上的突起形成。例如，寄生模式抑制器所在的壁可以是界定电极间间隙的第一伸长平面电极和第二伸长平面电极的一个或多个内表面，类似于图2A所示的那样。在其它示例中，寄生模式抑制器所在的谐振器壁可以是界定陶瓷主体的开放端部内腔的一个或多个内表面，类似于图2B所示的那样。在使用固态增益介质的其它实施方式中，寄生模式抑制器可以嵌入于固态介质内，具有或不具有与一个或多个谐振器壁表面共面的寄生模式抑制器的表面。

图5A示出了谐振器500的顶视图，谐振器500具有形成为谐振器500的壁中的三角形凹槽的寄生模式抑制器501。虽然图5A中示出的凹槽是三角形状，但可以使用任何形状而不偏离本公开的范围。图5B示出了相同凹槽型寄生模式抑制器501的截面图。在图5B所示的示例中，凹槽型寄生模式抑制器501形成于谐振器壁500a上。在其它实施方式中，凹槽可以替代地形成于对立的谐振器壁中，例如在谐振器壁502a中。

在采用气态增益介质的实施方式中，例如在气体放电激光器实施方式中，凹槽型寄生模式抑制器501的深度D1可以选择为显著地减小或甚至消除在凹槽区域中的气体放电。换言之，凹槽型寄生模式抑制器501的存在用来显著地减少或甚至消除多余区域例如图4中的多余区域407中的气体放电。抑制气体放电所需的最小深度D1取决于提供激光介质的电激励方式的技术细节并且也取决于用作放电区域内的激光介质的气态混合物的类型和组成。例如，可以根据间隙大小与气体压力的乘积来描述击穿电压，并且大体上遵循被称作帕邢曲线的曲线，帕邢曲线的示例在图13中示出。因此，对于给定气体压力，最小深度D1应被选择为使得电极间间隙加上D1的击穿电压总是超过谐振器结构中可以提供的激励电压。例如，深度D1可以选择为至少等于电极间间隙，从而得到为电极间间隙至少二倍的有效间隙，但是在不偏离本公开的范围的情况下，可以选择任何适当深度。例如，就4mm的完全间隙而言，对于2mm的电极间间隙，可以选择2mm的最小深度。

在多余区域中气体放电的显著减少和/或消除导致多余区域中增益的相应的显著减少和/或消除。因此，在多余区域中没有有效的增益介质，可以防止例如在图3中示出的寄生振荡309(或者在图4中的寄生振荡409)的寄生振荡自身在谐振器内形成。

根据一个或多个实施方式，凹槽型寄生模式抑制器501也可以大小设定成消除可用于所希望振荡的更高阶模的增益。对于其中垂直于谐振器壁的模式是波导性质的气体放电激光器，凹槽型寄生模式抑制器401的存在分散在凹槽型寄生模式抑制器401的区域上方的经过的任何振荡，从而额外地增加了寄生振荡和任何高阶模的损耗。例如，在以矩形对称的高斯射束传播的情况下，高阶模的射束半径以因数sqrt(2m+1)大于基模的射束半径，其中m＝1是第一高阶模，m＝2是第二高阶模，等等。因此，为了抑制特定高阶模(m>1)，寄生模式抑制器的大小应选择成其足够大以阻挡高阶模的射束半径但不阻挡基模(m＝0)的射束半径。

根据一个或多个实施方式，寄生模式抑制器可以是在谐振器壁上的突起，如在图5C的截面图中示出。这种突起型寄生模式抑制器509可以形成为谐振器壁500的内表面500a的部分。在其中突起型寄生模式抑制器509直接形成为电极例如在图2A中示出的伸长电极203和203的部分的实施方式中，距离D2可以分隔突起型寄生模式抑制器509与谐振器壁502的对立表面502a以便防止在电极之间发生电短路。此外，如图5D所示，电绝缘材料层511可以安置于突起型寄生模式抑制器509与对立表面502a之间。在其它实施方式中，如图5E所示，电绝缘材料层513可以部分地插入到对立壁中的凹槽515内。

在气体放电激光器中，如果分隔距离D2小于特定值，如图5C至图5E所述的突起型寄生模式抑制器509也可以用来抑制不希望的气体放电。抑制放电所需的最大分隔距离D2取决于激光介质的激励。参考图9所示的帕邢曲线，最大分隔距离D2可以理解为在帕邢最小值左边出现的值，高于这个值，击穿电压超过在谐振器结构中可用的激励电压。最大分隔距离D2还可以理解为特定距离，超过该特定距离，包围气体等离子体放电的离子鞘的组合厚度不再小于分隔距离D2。根据一个或多个实施方式，离子鞘的厚度取决于激光介质的激励频率。对于81MHz的激励频率，0.3mm的最大分隔距离是典型的。

鉴于上文的描述，突起型寄生模式抑制器509可以改进激光效率，如在上文中参考图5A至图5B所描述。此外，通过在平行于谐振器壁的横向方向上抑制高阶模而实现了改进的射束品质，如在上文中参考图5A至图5C所描述。此外，在气体放电激光器中，突起型寄生模式抑制器509可以用来通过引入高场区域以改进击穿而便于形成激光介质，同时仍减小在多余区域中的增益。例如，高电场区域可以出现在寄生模式抑制器的任何尖锐点或边缘周围，例如在90度边缘或拐角处附近。这些高电场区域可以形成比基本上平面谐振器壁形成的场强烈很多的场区域，从而改进在高场区域周围的区或区域中的击穿。所得到的改进的击穿然后可以具有改进功率提取和/或激光性能的效果等。

此外，对于其中两个谐振器壁之间的接触将不破坏电源电路的系统而言，突起型寄生模式抑制器可以完全跨越在第一谐振器壁与第二谐振器壁之间的间距。此外，突起型和/或凹槽型寄生模式抑制器可以成形为实现在第一伸长平面电极203与第二伸长平面电极205之间所希望的电容。例如，可以通过改变截面积A或者间隙d来调谐寄生模式抑制器的电容，在此情况下，电容由C＝εrε0A/d给出，其中εr是间隙的相对电容率，ε0是自由空间的电容率，并且A是离对立谐振器壁距离d处的突起表面的面积。为此目的，如分别在图5D至图5E中所示的电绝缘材料511或513可以是介电材料，其用来调谐在多余区域内在伸长平面电极之间的间隙的介电常数。

图6A至图6G示出了根据一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。寄生模式抑制器601可以是插件609，插件609分别独立于谐振器壁603、605的表面603a、605a形成并且安置于表面603a、605a之间，如图所示，形成为独立于谐振器壁603和605的实体，插件型寄生模式抑制器601可以有利地由任何适当材料制成。为了选择需要电隔离的插件材料，例如，如果使用金属来形成插件，距离D2可以分隔插件型寄生模式抑制器601与对立谐振器，例如图6A中的壁603a。此外，以类似于在上文中参考图5A至图5E所描述的方式，在插件型寄生模式抑制器601的壁601a与对立谐振器壁表面603a之间的分隔距离D2可以选择为抑制气体放电，从而抑制寄生和高阶谐振器模式。此外，若需要，间隙D2可以用来调谐在电极之间的电容。此外，若需要，寄生模式抑制器的形状可以用来引入更高场区域。此外，如图6B所示，电绝缘材料602可以安置于插件型寄生模式抑制器的上表面601a与对立谐振器壁603a之间，如图6B所示。同样，绝缘材料602可以安置于插件型寄生模式抑制器的下表面601b与对立谐振器壁605a之间，而不偏离本公开的范围。此外，如果不需要在壁之间的电隔离，或者甚至如果需要在壁之间的电隔离，但是插件本身完全由绝缘材料制成，那么插件型寄生模式抑制器601可以跨越在谐振器603和605的相应壁603a与605a之间的整个间隙，如图6C所示。

图6D至图6G示出了插件型寄生模式抑制器的其它实施方式。在这些实施方式中，寄生模式抑制器可以是插件609，插件609单独地形成并且插入到一个或多个谐振器壁中的一个或多个凹槽607内。如在上文中已经参考图6A至图6E描述，如果插件材料需要电隔离，例如如果用金属形成插件，那么距离D2可以分隔插件型寄生模式抑制器609与对立谐振器壁，例如图6D中的壁603a。此外，如图6E所示，电绝缘材料602可以安置于插件型寄生模式抑制器的上表面609a与对立谐振器壁603的表面603a之间。

同样，电绝缘材料602可以安置于插件型寄生模式抑制器的下表面609b与对立谐振器壁603的表面03b之间。同样，如图6F所示，电绝缘材料602可以安置于插件型寄生模式抑制器的上(或下)表面601a之间并在谐振器壁中的凹槽内，例如在谐振器表面603a上的凹槽615内。此外，如果不需要在壁之间的电隔离，或者甚至如果需要在壁之间的电隔离，但是插件本身完全由绝缘材料制成，那么插件型寄生模式抑制器609可以跨越在谐振器603与605的相应壁603a与605a之间的整个间隙，并且也可以装配于形成于谐振器壁603a和605a的相应凹槽607和615内，如图6G所示。

图7A示出了由壁701a和701b形成的中空寄生模式抑制器701的顶视图，壁701a和701b安置在位于谐振器700中的凹槽内。图7B示出了相同中空寄生模式抑制器701的截面图。类似于上文所描述的实施方式，在气体放电激光器中，凹槽702的深度D1可以选择成显著地减少或者消除在多余区域内的气体放电。此外，类似于在上文中参考图6A至图6E所描述的那样，如果谐振器壁703a和705a需要彼此电隔离，例如如果用金属来形成插件壁701a和701b，距离D2可以分隔插件型寄生模式抑制器701与对立谐振器壁，例如在图7B中的壁703a。此外，如果不需要在壁703a与705a之间的电隔离，或者甚至如果需要在壁之间的电隔离，但是插件本身完全由绝缘材料制成，那么插件型寄生模式抑制器701可能跨越在壁703a与705a之间的整个间隙和/或也可以装配于分别在谐振器壁705和709内形成的凹槽702和707内，如图7C所示。

图8A至图8B是突起型或插件型寄生模式抑制器的顶视图。在图8A中，突起/插件型寄生模式抑制器801可以直接由谐振器壁表面800形成或者可以单独地形成并且使用适当粘合剂粘附到谐振器壁表面800上。此外，突起/插件型寄生模式抑制器801可以固结或者利用紧固件/销801b定位，如图8B所示。此外，如在所有上述示例中，可能是下面这种情况：在气体放电体积内存在相对较长的突起/插件不利地影响激光介质的形成，这是因为限制了穿过放电区域的总气体流动。因此，一个或多个横向通道805可以包括在突起/插件型寄生模式抑制器801内以允许在模式抑制器的任一侧上的区域之间的气体流动。根据一个或多个实施方式，横向通道可以用作通风口并且也允许改进采用谐振器的激光器的脉动性能。

根据一个或多个实施方式，寄生模式抑制器可以直接由谐振器壁的一个或多个端部形成或者固结到谐振器壁的一个或多个端部上并且也可以直接由一个或多个延伸构件形成或者固结到一个或多个延伸构件上，如在下文中参考图9至图12所描述。在本文中所称的术语延伸型寄生模式抑制器包括由谐振器壁的一个或多个端部直接形成或者固结到谐振器壁的一个或多个端部的寄生模式抑制器并且也包括由一个或多个延伸构件直接形成或者固结到一个或多个延伸构件上的寄生模式抑制器，所述一个或多个延伸构件布置于谐振器壁的纵向端部处或附近。此外，在下文的实施方式中，谐振器壁和/或延伸构件的表面可以或可以不构成波导壁。此外，根据一个或多个实施方式，寄生模式抑制器可以直接由任何反射性、光吸收性和/或光散射性材料形成。寄生模式抑制器可以由金属材料诸如铝或陶瓷材料诸如氧化铝或其任何组合形成。此外，金属寄生模式抑制器可以阳极化或非阳极化。根据一个或多个实施方式，由反射性材料制成的寄生模式抑制器可以成形为反射光远离寄生振荡。一般而言，用于寄生模式抑制器的(多种)材料可以吸收、散射或偏转原本有助于寄生模式的光，而不干扰适当激光操作。

图9A至图9C示出了根据本发明的一个或多个实施方式的延伸型寄生模式抑制器。寄生模式抑制器901a和/或901b可以安装于一对延伸构件例如成对的延伸构件227与229或者231与233内的激光增益介质外侧，如图2A所示。此外，这些延伸型寄生模式抑制器可以类似于图4B中所示的寄生模式抑制器413b和413c来布置并且可以类似于图4C所示的423b和图4D所示的423来布置。例如，在下文所描述的图10至图12中，延伸型寄生模式抑制器安置于伸长谐振器壁的纵向端部与反射镜1001之间，反射镜1001可以对应于在上文中参考图2至图4所描述的多折叠反射镜中的任一个。因此，这些延伸型寄生模式抑制器可以单独采用或者与安置于激光增益介质内的寄生模式抑制器(例如，在上文中参考图5至图8所描述的模式抑制器)组合地采用。此外，下面的实施方式也可以包括一对谐振器壁和/或一对延伸构件表面。这些谐振器壁和/或延伸构件表面可以或可以不用作横向方向上的波导壁。

返回至图9A至图9C，根据一个或多个实施方式，延伸型寄生模式抑制器901a和/或901b可以直接由它们各自所在的任何部分形成。例如，如图9A所示，延伸型寄生模式抑制器901a可以由相同结构件形成，即，其可以是L形延伸构件903的整合部分。然而，本发明的一个或多个实施方式并不限于L型延伸构件，并且可以使用任何合适形状，而不偏离本公开的范围。此外，如在图9A中所示，延伸型寄生模式抑制器901a可以延伸横跨在延伸构件903与905相应的两个对立延伸表面903a与905a之间形成的间隙907。此外，根据一个或多个实施方式，延伸型寄生模式抑制器901a可以装配于形成于延伸表面905a内的凹槽或缺口905b内。此外，延伸型寄生模式抑制器901a可以是三角形截面并且因此，缺口905b可以类似的成形为三角形缺口。然而，延伸型寄生模式抑制器可以具有任何截面形状和长度，而不偏离本公开的范围。例如，图9C示出了寄生模式抑制器，其具有仅部分地在两个延伸表面903a与905a之间延伸的长度。

替代地，根据一个或多个实施方式，延伸型寄生模式抑制器可以单独地形成为插件901b并且然后利用紧固件906固结到延伸构件905上，如图9B所示，或者可以利用粘合剂、结合或摩擦而保持就位。此外，尽管图9A至图9C示出了安置于延伸表面的外区域的延伸型寄生模式抑制器，延伸型寄生模式抑制器可以安置于延伸表面的任何区域中，而不偏离本公开的范围。

图10A至图10D示出了具有附接于其上的延伸型寄生模式抑制器的延伸构件。在每个示例中，容纳寄生模式抑制器1007的延伸构件1004和1006安置于伸长谐振器壁1003和1005的纵向端部与反射镜1001之间。如在图10A中所示，延伸构件1004和1006包括至少一个寄生模式抑制器1007，寄生模式抑制器1007可以直接固结到延伸构件1004和1006上。延伸构件1004和1006本身直接固定到谐振器壁1003和1005的端部上。虽然在图10A中示出的示例将寄生模式抑制器1007示出为可以固定于延伸构件1004与1006之间的单独插件，但寄生模式抑制器1007可以替代地直接由与延伸构件相同的结构形成，类似于图9A中那样。对于其中谐振器是气体放电激光谐振器的一部分的实施方式，某些实施方式可以采用导电谐振器壁1003和1005。在这些情况下，如果延伸构件1004和1006由非导电材料形成，在延伸构件1004与1006之间的气体放电可以被抑制。对于非导电谐振器壁1003和1005，延伸构件1004和1006可以由其它非导电或导电材料制成。

根据一个或多个实施方式，气体放电激光器可以采用呈电极形式的导电谐振器壁。因此，图10B至图10D示出了解决延伸构件1004和1006与电极电隔离问题的说明性实施方式。在图10B所示的实施方式中，延伸构件1004和1006分别与谐振器壁1003和1005的端部以距离D5间隔开。此外，间隙距离D5可以被电绝缘材料层1009填充。如之前那样，至少一个寄生模式抑制器1007可以定位于延伸构件1004与1006之间的间隙内。距离D5可以选择成防止谐振器壁1003和1005的端部与延伸构件1004和1006之间发生放电。替代地，延伸构件1004和1006可以由外壳1008的部分形成并且保持在离谐振器壁1003和1005的端部一定距离D5处，如图10C和图10D所示。因此，可以维持延伸构件1004和1006的电隔离。如之前那样，距离D5可以选择成防止放电。图10F示出了其中延伸构件1004和1006可以由反射镜支架1010的部分形成并且保持在离谐振器壁1003和1005的端部一定距离D5处的又一实施方式。

图10E示出了可以用于其中一个谐振器壁是接地电极的系统的情况中的一个实施方式。在此实施方式中，可以使用固结到激励谐振器壁1003上的电绝缘延伸构件1004和直接固结到接地谐振器壁1005上的非绝缘延伸构件1006的任何组合。如之前那样，至少一个寄生模式抑制器1007可以位于延伸构件1004与1006之间的间隙内。

根据一个或多个实施方式，在附图中示出的间隙并无限制电极或延伸构件的布置的意图，而是仅出于示例的目的而示出。实际上，在延伸构件1004与1006之间的间距D3可以小于、大于或等于在谐振器壁1003与1005之间的间距D4。

图10G至图10J示出了可以用于固态激光介质的延伸构件。如在图10G中所示，延伸构件1004和1006包括至少一个寄生模式抑制器1007并且可以从固态激光介质1011的纵向端部延伸。根据一个或多个实施方式，延伸构件1004和1006可以从封装固态激光介质的外壳支承或者由固态激光介质1011的端部1011a支承。例如，图10I示出了由外壳1008支承的寄生模式抑制器1007，外壳1008包围固态激光介质1011。此外，图10J示出了具有固态晶体的另一固态实施方式，固体晶体具有增益部分和形成为固态晶体的部分的前延伸部分和后延伸部分。增益介质部分只是诸如经由闪光灯或激光二极管进行光学泵浦而激励的固态晶体的部分。寄生模式抑制器然后嵌入于或固定到固态晶体的非激励部分上。替代地，如图10H所示，固态材料1012的非激励部分可以抵靠固态激光材料1011的纵向端部1011a。固态材料1012的非激励部分可以本身抵靠或包含至少一个寄生模式抑制器1007，从而形成模式抑制延伸部分。例如，非激励延伸部分可以包括抵靠的非激光材料或者并未泵浦并且因此并不构成增益介质部分的固态材料的一部分。

图11A至图11E示出了根据一个或多个实施方式的安装到谐振器表面的端部上的寄生模式抑制器。图11A示出了呈搁板1103a和1105a形式的延伸表面，它们分别形成于谐振器壁1103和1105的纵向端部内。根据一个或多个实施方式，谐振器壁1103和1105可以是伸长平面电极的壁，类似于在上文中参考图2A所描述的那样，或者替代地可以是开放端部陶瓷谐振腔的内壁，类似于图2B所示的那样。在任一情况下，搁板1103a和1105a中至少一个具有固定于其上的至少一个寄生模式抑制器1107，如在图11A中所示。根据一个或多个实施方式，搁板1103a和1105a可以直接形成到谐振器壁1103和1105的端部内。对于气体放电激光器实施方式，搁板1103a和1105a可以形成到一定深度使得在搁板1103a与1105a之间的距离D6足够大以抑制气体放电。例如，如在上文中参考图4和图13所描述的，对于被配置用于谐振器壁之间2mm间隙的激励水平，距离D6可以选择为4mm。模式抑制器可以通过使用紧固件、粘合剂、摩擦而固定或者替代地，可以是延伸表面的整合部分或者结合到延伸表面。替代地，如果不要求放电不存在，则搁板延伸表面可以呈现突伸搁板1103b和1105b的形式，其中的至少一个上固结有至少一个寄生模式抑制器1107，如在图11B中所示。

如图11A至图11B所示，如果需要寄生模式抑制器1107与对立搁板之间的电隔离，距离D2可以分隔寄生模式抑制器1107的上表面与对立搁板。然而，如果不需要谐振器壁之间的电隔离，寄生模式抑制器1107可以完全跨越在搁板之间的距离D1。

图11C至图11D示出了根据一个或多个实施方式呈非导电谐振器壁形式的模式抑制延伸表面的布置。在图11C和图11D中，非导电谐振器壁1103和1105分别附接到电极1102和1104的内表面上。在图11C中，非导电谐振器壁1103和1105分别延伸超过电极1102和1104的纵向端部，以形成一对延伸表面1103a和1105a。根据一个或多个实施方式，通过分别在电极1102和1104的纵向端部包括一定锥度1102a和1104a，延伸表面可以布置成如图11D所示。因此，非导电谐振器壁1103和1105被成形为具有相对应的互补锥度使得它们抵靠电极1102和1104的端部区域中的锥形电极壁。因此，存在其中不引起气体放电的谐振器壁1103和1105的区域，因为在电极表面之间的间隙太大。在这些实施方式中，寄生模式抑制器1107可以附接到锥形非导电谐振器壁1103和1105的端部附近。因此，在此示例中，非导电谐振器壁1103和1105的锥形区域有效地形成用于容纳至少一个寄生模式抑制器1107的非导电延伸表面。在图11F中示出的又一实施方式中，寄生模式抑制器1107可以附接到电极1102和1104的锥形端部的表面之一上，而无需额外的非导电层，如在图11D中所示的那样。

根据一个或多个实施方式，寄生模式抑制器可以结合固态增益介质使用，如在图11E中所示。例如，在此情况下，寄生模式抑制器1111安装于所述固态增益介质1109的端表面1109b上。根据一个或多个实施方式，寄生模式抑制器111可以嵌入于固态材料中或安置于外侧端表面1109b上，如自图11G和图11H的顶视图中所示。在图11G所示的顶视图中，寄生模式抑制器1111是三角形结构，其嵌入于固态增益介质1109的端部内。如在上文中所描述，参考其它实施方式，这种嵌入式结构可以是形成于增益介质本身内的凹槽。在图11H中，寄生模式抑制器1111由在增益介质本身中的非透射区域形成，这种区域可以例如通过漂白增益介质1109的该部分而形成。

图12A至图12E示出了根据一个或多个实施方式的模式抑制屏蔽件。例如，图12A至图12B示出了模式抑制屏蔽件1201，该模式抑制屏蔽件1201定位于反射镜1001附近并且从外壳1204支承或者为外壳1204的整合部分。图12B至图12C示出了模式抑制屏蔽件1201，该模式抑制屏蔽件1201定位于反射镜1001附近并且从反射镜支架1208支承或者是反射镜支架1208的整合部分。在任一情况下，至少一个寄生模式抑制器1207从屏蔽件1201的内边缘延伸，从而形成用来允许所希望的激光振荡的透射的一个或多个孔口。例如，图12E至图12F示出了沿着定位于圆形反射镜1001前方的两种不同类型的模式抑制屏蔽件1201的激光束路径的视图。模式抑制屏蔽件1201包括用于透射对应于所希望的激光振荡的激光束(在图12E和图12F中分别由虚线椭圆和圆表示)的孔口1201a和1201b。例如，孔口1201a和1201b的位置可以对应于转向反射镜411的外部411a和411b，如图4C中所示。同样，寄生模式抑制器1207可以定位于反射镜1001的一个或多个部分前方以便阻止一种或多种寄生模式的发展和传播。换言之，寄生模式抑制器1207虽然是屏蔽件1201的一部分但仍然位于一个或多个多余区域，如在上文中例如在图4A至图4C中所描述。此外，虽然寄生模式抑制器1207在图12E至图12F中被示出为与屏蔽件1201整合，在不偏离本公开的范围的情况下，其它结构布置也是可能的。例如，寄生模式抑制器1207可以是单独结构，其由不同于屏蔽件1201的材料形成并且然后使用适当粘合剂和/或紧固件固结到屏蔽件。

此外，屏蔽件1201可以从谐振器壁之一例如谐振器壁1205支承，如在图12G中所示。图12H示出了采用电绝缘材料的层1209的另一实施方式，电绝缘材料层1209布置于屏蔽件1201与谐振器壁1203和1205之间。这个实施方式还提供延伸构件1202a和1202b并且因此可以提供上文参考图9至图12所描述的延伸构件的益处和上文所描述的屏蔽件的益处。

图12I示出了与固态增益介质1211组合使用的屏蔽件1201的实施方式。在此固态实施方式中，模式抑制屏蔽件1201可以被配置在固态增益介质1211的端部1211a附近。屏蔽件1201本身从固态增益介质1211的端部1211a支承。此外，上文所描述的安装到激光器外壳和/或反射镜支架上或者为激光器外壳和/或反射镜支架的整合部分的屏蔽件1201中任一个可以与固态增益介质组合使用，而不偏离本公开的范围。

在所有上述示例中，寄生模式抑制器的形状、屏蔽构件的形状和任何孔口的形状只是出于说明目的而示出并且因此这些结构可以具有任何形状(例如，圆形、矩形、椭圆形、三角形等)而不偏离本公开的范围。此外，虽然上述寄生模式抑制器实施方式在用于气体放电和固态激光器的稳定谐振器的情形下示出，本文所公开的寄生模式抑制器可以用于包括不稳定谐振器的任何激光谐振器中而不偏离本公开的范围。

虽然关于有限数量的实施方式描述了本发明，受益于本公开的本领域技术人员将意识到可以设想到不偏离本文所公开的本发明范围的其它实施方式。因此，本发明的范围仅受所附权利要求限制。

Claims (21)

1.一种用于激光器的谐振器，包括：

第一谐振器壁；

第二谐振器壁，所述第二谐振器壁在横向方向上与所述第一谐振器壁分开从而在所述第一谐振器壁与所述第二谐振器壁之间限定间隙；

安置于所述间隙中的激光介质；

第一反射镜，所述第一反射镜安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的第一端；

第二反射镜，所述第二反射镜安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的第二端，

其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜合作以沿着穿过所述激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，

所述多个路径限定所述谐振器内的多余区域的边界，所述腔内激光束并不穿过所述多余区域，

所述第一反射镜和所述第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，所述激光谐振器的一部分位于所述多余区域内；

寄生模式抑制器，所述寄生模式抑制器位于所述谐振器的所述多余区域内并且安置于所述第一谐振器壁的所述第一端与所述第一反射镜之间。

2.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到安置于所述第一谐振器壁的所述第一端上的凹陷搁板的表面上。

3.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸构件的表面上，并且所述延伸构件安置于所述第一谐振器壁的所述第一端附近。

4.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到屏蔽构件的表面上，并且所述屏蔽构件安置于所述第一反射镜附近。

5.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器由选自金属材料和陶瓷材料的一种材料形成。

6.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器至少部分地阻挡所述寄生模式的射束路径。

7.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述激光介质是气体等离子体放电介质。

8.根据权利要求7所述的谐振器，其中，所述谐振器壁由一对电极的对立表面激励并且所述寄生模式抑制器附接到延伸表面上，所述延伸表面由在所述谐振器壁上延伸超过所述电极中的第一端和第二端中至少一个的区域来限定。

9.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸表面上，所述延伸表面是由所述第一谐振器壁的所述第一端形成的突伸搁板。

10.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸表面上，所述延伸表面安置于所述第一谐振器壁的第一端与所述第一反射镜之间。

11.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到屏蔽构件上，所述屏蔽构件安置于所述第一反射镜的反射镜表面附近。

12.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的所述第一端的一对锥形内表面之间。

13.根据权利要求12所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的所述第一端的一对锥形内表面之间并且所述寄生模式抑制器经由非导电的谐振器壁附接到所述内表面上，所述非导电的谐振器壁抵靠所述第一谐振器壁的所述第一端的锥形内表面。

14.一种用于激光器的谐振器，包括：

具有厚度的激光介质；

第一反射镜，所述第一反射镜安置于所述激光介质的第一端；

第二反射镜，所述第二反射镜安置于所述激光介质的第二端，

其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜合作以沿着穿过所述激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，

所述多个路径限定在所述谐振器内的多余区域的边界，其中，所述腔内激光束并不穿过所述多余区域，

所述第一反射镜和所述第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，所述激光谐振器的一部分位于所述多余区域内；以及

寄生模式抑制器，所述寄生模式抑制器位于所述谐振器的所述多余区域内并且安置于所述激光介质的所述第一端与所述第一反射镜之间。

15.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述激光介质是固态材料。

16.根据权利要求15所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器嵌入于所述固态增益介质的端部内并且是形成于所述固态材料内的凹槽。

17.根据权利要求15所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器嵌入于所述固态增益介质的端部内并且是由所述固态材料内的非透射区域形成的凹槽。

18.根据权利要求15所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器安装于所述固态增益材料的端表面上。

19.根据权利要求14所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸构件的表面上，并且所述延伸构件安置于所述激光介质的第一端附近。

20.根据权利要求14所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸构件的表面上，并且所述延伸构件安置于所述激光介质的第一端附近。

21.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到屏蔽构件的表面上，并且所述屏蔽构件安置于所述第一反射镜附近。