CN1123949C - 二氧化碳激光器的v形平面交叉三折叠谐振腔 - Google Patents
二氧化碳激光器的v形平面交叉三折叠谐振腔 Download PDFInfo
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Abstract
一种二氧化碳激光器的V形平面交叉三折叠谐振腔属于物理中的激光器类领域。主要包括四段放电管、三块转折反射镜、输出窗片和端面反射镜，四段放电管的光轴在同一平面内进行3次V形反向折叠，折叠角在15至45度之间，每一V形折叠角顶点处安装一块转折反射镜，从输出窗至终端反射镜依次为第1、第2、第3和第4段，第1与第3段平行，第2与第4段在其中点处交叉。本发明光损耗较小光束质量明显比背景技术有很大的提高，使二氧化碳激光器在一定的空间获得最长的等效谐振腔长度，亦即在一定的空间可获得最大的激光输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种谐振腔，特别是一种二氧化碳激光器的V形平面交叉三折叠谐振腔。属于物理中的激光器类领域。
背景技术
由激光理论可知，管式放电谐振腔二氧化碳激光器，在直流高压或射频激励下，不论管内作为放电工作台介质的气体(由二氧化碳、氦、氮等组成)在其中流动还是不流动，其激光输出功率都正比于谐振腔的长度。要获得大功率激光输出，则必须增加谐振腔的长度而导致激光器长度的增加。为减小谐振腔外形的长度尺寸，使之结构紧凑，背景技术中专利号：92240777.0，名称为一种二氧化碳激光器，都是采用U形管做谐振腔的方法达到小型化目的。将谐振腔通过二次九十度角的转折而实现一次光路反向折叠；在每个九十度角的转折处装有一块红外反射镜，共添加二块红外反射镜，使折叠后的谐振腔等效于非折叠谐振腔。若采用现有技术及背景技术进行三次反向折叠，则须通过六次九十度角的转折，添加六块反射镜。但添加反射镜总会造成一定的光损耗而影响激光输出功率及光束质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种二氧化碳激光器的V形平面交叉三折叠谐振腔。本发明的技术方案如下：主要包括四段放电管、三块转折反射镜、输出窗片和端面反射镜，四段放电管使其光轴在同一平面内进行3次V形反向折叠，折叠角在15至45度之间，每一V形折叠角顶点处安装一块转折反射镜，从输出窗至终端反射镜依次为第1、第2、第3和第4段，第1与第3段平行，第2与第4段在其中点处交叉。当腔内存在合适比例的工作介质(由二氧化碳、氦、氮等组成)，并外加高压或射频电场对工作介质进行激励，同时工作介质具备流动冷却条件，使之实现粒子数反转，即可从谐振腔的输出窗口获得10.6μm波长的激光输出。
本发明具有实质性特点和显著进步，光损耗较小光束质量明显比背景技术有很大的提高，此外，由于谐振腔在同一平面内进行交叉折叠，使得谐振腔结构在紧凑与小型化方面有了很大的改进，故可使二氧化碳激光器在一定的空间获得最长的等效谐振腔长度，亦即在一定的空间可获得最大的激光输出功率。
附图说明
图1本发明结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明主要包括四段放电管(1)、三块转折反射镜(2)、输出窗片(3)和端面反射镜(4)，四段放电管(1)的光轴在同一平面内进行3次V形反向折叠，折叠角在15至45度之间，每一V形折叠角顶点处安装一块转折反射镜，从输出窗至终端反射镜依次为第1、第2、第3和第4段、第1与第3段平行，第2与第4段在其中点处交叉。当腔内存在合适比例的工作介质(由二氧化碳、氦、氮等组成)，并外加高压或射频电场对工作介质进行激励，同时工作介质具备流动冷却条件，使之实现粒子数反转，即可从谐振腔的输出窗口获得10.6μm波长的激光输出。
实例1
当上图中所示的谐振腔的第1、第3段长度为1米时，激光器可获得大于200瓦输出功率。
实例2
当上图中所示的谐振腔的第1、第3段长度为2米时，激光器可获得大于400瓦输出功率。
实例3
当上图中所示的谐振腔的第1、第3段长度为4米时，激光器可获得大于800瓦输出功率。
实例4
本发明也适用于快速轴向流动式二氧化碳激光器的谐振腔，以更紧凑的谐振腔结构获得更大的输出功率，当第1、第3段长度为2米时，可获得4KW以上的输出功率。振腔结构获得更大的输出功率，当第1、第3段长度为2米时，可获得4KW以上的输出功率。
Claims (1)
1、一种二氧化碳激光器的V形平面交叉三折叠谐振腔，主要包括放电管(1)、输出窗片(3)、端面反射镜(4)，其特征在于放电管(1)有四段，还包括三块转折反射镜(2)，四段放电管(1)的光轴在同一平面内进行3次V形反向折叠，折叠角在15至45度之间，每一V形折叠角顶点处安装一块转折反射镜(2)，从输出窗至终端反射镜依次为第1、第2、第3和第4段，第1与第3段平行，第2与第4段在其中点处交叉。
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