CN218216095U - 一种可调节的谐振腔结构 - Google Patents

Abstract

本申请属于固体激光器结构的技术领域，公开了一种可调节的谐振腔结构，其包括镜架座、镜架、输出镜镜片以及全反镜镜片，所述输出镜镜片安装于所述镜架上，所述镜架设置于所述镜架座的一侧，所述镜架绕所述输出镜镜片周向贯穿有多个连接件，所述镜架座对应所述连接件设有螺纹孔，所述连接件与所述螺纹孔进行螺纹连接；所述镜架座设置有用于激光通过的第一避让通孔，所述第一避让通孔的中轴线穿设所述输出镜镜片。本申请调节各个连接件与螺纹孔间的旋拧程度来调整输出镜镜片的位置和角度，达到调整输出镜镜片位置和角度的效果，使得调整难度降低，简化了操作。

Description

一种可调节的谐振腔结构

技术领域

本申请属于固体激光器结构的技术领域，涉及一种可调节的谐振腔结构。

背景技术

固体激光器是一种使用固体激光材料作为工作材料的激光器。端面泵浦与侧面泵浦方式相比效率更高，这是因为在泵浦源激光模式正常的情况下，泵浦源可以从聚光学系统耦合到工作物质，耦合损失较小，工作物质对泵浦源的利用率相对较高。正是由于端面泵浦效率高、模式匹配好、波长匹配的优点，成为激光学科的关键发展方向之一。

端面泵浦固体激光器包括壳体、泵浦源、谐振腔和工作介质，泵浦源、谐振腔和工作介质均位于壳体内，泵浦源安装于谐振腔。其中谐振腔结构主要包括镜架座、镜架、全反镜镜片和输出镜镜片，工作物质置于两镜之间。激光的形成主要是需要对全反镜和输出镜镜片进行调节。谐振腔用于提供光学反馈能力以形成受激辐射的持续振荡，使光束不断增强，同时限制光束的方向与频率，使输出光束具有极好的方向性和单色性。传统固体激光器谐振腔的输出镜镜片固定安装于镜座，在需要对输出镜镜片进行调整以改变光束方向时，传统固体激光器谐振腔需要替换掉安装输出镜镜片的镜座，不能根据实际工况进行调节。

针对上述相关技术手段，存在有传统固体激光器谐振腔的输出镜镜片无法进行调节的缺陷。

实用新型内容

为了改善传统固体激光器谐振腔的输出镜镜片无法进行调节的缺陷，本申请提供的一种可调节的谐振腔结构，采用如下的技术方案：

一种可调节的谐振腔结构，包括镜架座、镜架、输出镜镜片以及全反镜镜片，所述输出镜镜片安装于所述镜架上，所述镜架设置于所述镜架座的一侧，所述镜架绕所述输出镜镜片周向贯穿有多个连接件，所述镜架座对应所述连接件设有螺纹孔，所述连接件与所述螺纹孔进行螺纹连接；所述镜架座设置有用于激光通过的第一避让通孔，所述第一避让通孔的中轴线穿设所述输出镜镜片。

通过采用上述技术方案，谐振腔内的输出镜镜片可以通过与镜架座的螺纹孔连接的多个连接件进行调节，调节各个连接件与螺纹孔间的旋拧程度来调整输出镜镜片的位置和角度，达到调整输出镜镜片位置和角度的效果，从而改变输出镜镜片相对于全反镜镜片的距离和角度；将输出镜镜片的调节转换成调节镜架，使得调整难度降低，简化了操作，轻松实现谐振腔内输出镜镜片可调。

可选的，所述镜架设置有用于安装所述输出镜镜片的镜片孔，所述第一避让通孔的直径大于或等于所述镜片孔，所述镜架安装在所述镜架座上时，所述第一避让通孔与镜片孔对准且连通。

通过采用上述技术方案，使得输出镜镜片通过镜片孔安装于镜架上，从而通过调节镜架的位置就能调节输出镜镜片的位置和角度，在调整输出镜镜片的位置和角度时，激光器产生的激光不会因为输出镜镜片的位置和角度的改变，而不能穿过第一避让通孔射出谐振腔外。

可选的，所述镜架朝向所述镜架座的端面设置有调节块，所述调解块的中轴线处设置有第二避让通孔；所述镜架座朝向所述镜架的端面设置有容纳槽，所述容纳槽的槽底与所述第一避让通孔贯通，所述调节块的外壁与所述容纳槽的内壁接触并抵压，所述第一避让通孔与所述第二避让通孔连通。

通过采用上述技术方案，调节块的外壁与容纳槽的内壁接触并抵压，调节块增加了镜架与镜架座的接触面积，在调节镜架时，容纳槽为调节块提供了支撑点，增强了镜架角度调节时的稳定性，从而提高了谐振腔的稳定性。

可选的，所述调节块为半球状，所述容纳槽的槽壁为球面形，所述容纳槽的最大直径小于所述调节块的最大直径。

通过采用上述技术方案，球面形槽壁与半球形接触面形成线面接触，使得固定输出镜镜片的结构依赖于球面，且在调整镜架时，球面形圆孔给球形接触面提供支撑点，球面固定更加稳定可靠，同时球面与球面接触形成球铰接便于镜架的顺畅调节；另一方面，球面与球面接触，增大镜架与镜架座的接触面积，提高了装置的散热性，使得谐振腔内的散热效果好。

可选的，所述调节块的内壁呈球面形，且所述调节块内壁的最小直径大于所述镜片孔的直径。

通过采用上述技术方案，激光能够从第一避让通孔，经由第二避让通孔穿出调节块，通过第二避让通孔到达镜架的另一侧，在传输过程中不会被调节块所遮挡住。

可选的，所述镜架侧壁与镜架座侧壁平行时，所述镜片孔的轴线、所述调节块的球心、所述容纳槽的球心以及所述第一避让通孔的轴线在同一条直线上。

通过采用上述技术方案，使得激光器产生的激光能够沿轴线的方向射出谐振腔内部，不会被遮挡物所遮挡使激光削弱。

可选的，所述镜架座的底面设有固定孔，所述固定孔用于将所述镜架座固定安装在谐振腔内的支架上。

通过采用上述技术方案，使用其他连接组件贯穿固定孔从而将镜架座固定安装在谐振腔内的支架上，防止镜架座在激光器使用时位置的改变影响激光的输出。

可选的，所述镜架座远离所述镜架的一端设置有用于安装泵浦源的安装座，所述安装座设置有用于定位的定位槽，所述定位槽的中轴线与所述第一避让通道的中轴线重合；所述安装座上设置有用于泵浦源连通电源的电源座，所述电源座与所述安装座固定连接。

通过采用上述技术方案，泵浦源位于定位槽内且安装于安装座上，定位槽对泵浦源的位置进行定位，通过电源座通电使得泵浦源工作，泵浦源与第一避让通道保持对齐，泵浦源耦合出的激光能够准确穿设第一避让通道到达输出镜镜片。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.输出镜镜片便于调节，通过将输出镜固定安装在镜架上，镜架与镜架座通过连接件连接，通过调节连接件与螺纹孔间的旋拧程度来调整输出镜镜片的位置和角度，使得调整难度降低，简化操作。

2.激光谐振腔的散热效果好，通过镜架上的调节块的半球形接触面与镜架座上的容纳槽的球面形圆槽相抵压，实现球面与球面接触，增大镜架与镜架座的接触面积，提高了装置的散热性，使得谐振腔内的散热效果好。

3.提升激光谐振腔的稳定性，通过调节块的半球形接触面与镜架座上的容纳槽的球面形圆槽相抵压提升散热效果,同时固定输出镜镜片的结构依赖于球面，球面固定会更加稳定可靠，从而实现保持激光谐振腔的长期稳定性的效果。

附图说明

图1是本申请一种可调节的谐振腔结构安装示意图。

图2是本申请一种可调节的谐振腔结构的整体结构示意图。

图3是本申请一种可调节的谐振腔结构的爆炸图。

图4是本申请一种可调节的谐振腔结构的部分剖视图，主要显示了镜架座和镜架连接结构。

附图标记说明：

1、镜架座；11、第一避让通孔；12、容纳槽；13、固定孔；14、安装座；141、定位槽；142、电源座；2、镜架；21、镜片孔；22、调节块；221、第二避让通孔；3、输出镜镜片；4、全反镜镜片；5、连接件。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种可调节的谐振腔结构。

参照图1和图3，一种可调节的谐振腔结构包括镜架座1，镜架2，输出镜镜片3，全反镜镜片4，其中输出镜镜片3安装在镜架2上，镜架2设置于镜架座1的一侧且镜架2绕输出镜镜片3周向贯穿有多个连接件5，本申请中连接件5个数优选为3个，且本实施例中以正常放置镜架2的位置为准，连接件5分布在镜架2面的上、左、右位置，本实施例中连接件5优选为螺栓，镜架座1对应连接件5设有多个螺纹孔，连接件5与螺纹孔螺纹连接从而实现镜架2在镜架座1上的固定。通过调节连接件5与螺纹孔间的旋拧程度从而调整输出镜镜片3的角度和位置，从而改变输出镜镜片3相对于全反镜镜片4的距离和角度，使输出镜镜片3和全反镜镜片4达到工况中的最佳配合位置，实现固体激光器激光的输出。

参照图2，镜架座1的截面呈“L”形设置，与地面垂直的部分靠近镜架2，用于为镜架2提供安装基础。镜架座1的底面设有若干固定孔13，通过使用其他连接组件穿过固定孔13从而将镜架座1固定安装在谐振腔内的支架上。本申请中，固定孔13采用腰型孔，腰型孔方便在镜架座1安装时对准支架上的孔，同时腰型孔的设置使得镜架座1在固定的同时能够在支架上进行前后移动的调整。

参照图2和图3，镜架座1远离所述镜架2的一端设置有用于安装泵浦源的安装座14，安装座14设置有用于定位的定位槽141，定位槽141的中轴线与第一避让通道的中轴线重合；安装座14上设置有用于泵浦源连通电源的电源座142，电源座142与安装座14固定连接。泵浦源位于定位槽141内且安装于安装座14上，定位槽141对泵浦源的位置进行定位，通过电源座142通电使得泵浦源工作，泵浦源与第一避让通道保持对齐，泵浦源耦合出的激光能够准确穿设第一避让通道到达输出镜镜片3。

继续参照图2和图3，镜架2设有一个镜片孔21，镜片孔21用来安装放置输出镜镜片3，镜架座1设置有用于激光通过的第一避让通孔11，第一避让通孔11的中轴线与镜片孔21的中轴线重合，且第一避让通孔11的中轴线穿设输出镜镜片3。第一避让通孔11的直径大于或等于镜片孔21的直径，便于在输出镜镜片3的位置调整时激光能够通过第一避让通道从镜架座1穿过。

参照图2和图4，镜架2朝向镜架座1的一面设置有调节块22，调解块的中轴线处设置有第二避让通孔221；镜架座1朝向镜架2的端面设置有容纳槽12，容纳槽12的槽底与第一避让通孔11贯通，调节块22的外壁与容纳槽12的内壁接触并抵压配合，第一避让通孔11与第二避让通孔221连通。在本实施例中，调节块22为半球状设置且调节块22的内壁呈球面形，调节块22的球心在镜架2上，容纳槽12的槽壁为球面形，容纳槽12的最大直径小于调节块22的最大直径便于调节块22在容纳槽12内进行调节，提高镜架2的安装稳定性；调节块22内壁的最小直径大于镜片孔21的直径，便于激光能够通过调节块22内壁穿设镜架2上的输出镜镜片3，在激光传输过程中不会被调节块22内壁所遮挡。

当调节块22在容纳槽12内转动时能够保持调节块22的外壁始终与容纳槽12的内壁抵压贴合，从而使得镜架座1对镜架2形成稳定的支撑。当镜架2侧壁与镜架座1侧壁平行时，镜片孔21的轴线、调节块22的球心、容纳槽12的球心和第一避让通孔11的轴线在同一条直线上；当镜架2需要调整时，通过调节连接件5与螺纹孔间的旋拧程度，从而使得调节块22在球面形容纳槽12内转动，利用半球形接触面与球面形槽的抵压贴合从而给镜架2活动提供支撑点。

一种可调节的谐振腔结构发热实施原理为：将输出镜镜片3固定安装在镜架2上，通过调节螺栓与螺纹孔间的旋拧程度来调整镜架2的位置，从而调整输出镜片的位置和角度，例如：以正常放置镜架座1的底面为基准面，调节的螺栓也分为上螺栓、左螺栓、右螺栓，先将上螺栓、左螺栓和右螺栓全部拧松，然后将上螺栓拧紧，使得镜架2的上端朝向镜架座1靠近，此时调节块22的半球形接触面在容纳槽12的球面形圆槽内转动，使得输出镜镜片3的镜片仰角增大；将上螺栓、左螺栓和右螺栓全部拧松，然后将左螺栓和右螺栓拧紧，使得镜架2下端朝向镜架座1靠近，此时调节块22的半球形接触面在容纳槽12的球面形圆槽内转动，使得输出镜镜片3的镜片俯角增大；将上螺栓、左螺栓和右螺栓全部拧松，然后将左螺栓拧紧，使得镜架2的左端朝向镜架座1靠近，此时调节块22的半球形接触面在容纳槽12的球面形圆槽内转动，使得输出镜镜片3向左摆动；将上螺栓、左螺栓和右螺栓全部拧松，然后将右螺栓拧紧，使得镜架2的右端朝向镜架座1靠近，此时调节块22的半球形接触面在容纳槽12的球面形圆槽内转动，使得输出镜镜片3向右摆动；将上螺栓、左螺栓和右螺栓全部拧松或者将上螺栓、左螺栓和右螺栓全部拧紧，使得镜架2整体朝向镜架座1远离或者靠近，此时调节块22的半球形接触面在容纳槽12的球面形圆槽内转动，使得输出镜镜片3的位置向轴向前后移动。通过对螺栓的调节，从而改变输出镜镜片3相对于全反镜镜片4的距离和角度，找到谐振腔的最佳位置，使得输出激光达到最大功率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示，需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，包括镜架座(1)、镜架(2)、输出镜镜片(3)以及全反镜镜片(4)，所述输出镜镜片(3)安装于所述镜架(2)上，所述镜架(2)设置于所述镜架座(1)的一侧，所述镜架(2)绕所述输出镜镜片(3)周向贯穿有多个连接件(5)，所述镜架座(1)对应所述连接件(5)设有螺纹孔，所述连接件(5)与所述螺纹孔进行螺纹连接；所述镜架座(1)设置有用于激光通过的第一避让通孔(11)，所述第一避让通孔(11)的中轴线穿设所述输出镜镜片(3)。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述镜架(2)设置有用于安装所述输出镜镜片(3)的镜片孔(21)，所述第一避让通孔(11)的直径大于或等于所述镜片孔(21)，所述镜架(2)安装在所述镜架座(1)上时，所述第一避让通孔(11)与镜片孔(21)对准且连通。

3.根据权利要求2所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述镜架(2)朝向所述镜架座(1)的端面设置有调节块(22)，所述调节块(22)的中轴线处设置有第二避让通孔(221)；所述镜架座(1)朝向所述镜架(2)的端面设置有容纳槽(12)，所述容纳槽(12)的槽底与所述第一避让通孔(11)贯通，所述调节块(22)的外壁与所述容纳槽(12)的内壁接触并抵压，所述第一避让通孔(11)与所述第二避让通孔(221)连通。

4.根据权利要求3所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述调节块(22)为半球状，所述容纳槽(12)的槽壁为球面形，所述容纳槽(12)的最大直径小于所述调节块(22)的最大直径。

5.根据权利要求3所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述调节块(22)的内壁呈球面形，且所述调节块(22)内壁的最小直径大于所述镜片孔(21)的直径。

6.根据权利要求3所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述镜架(2)侧壁与镜架座(1)侧壁平行时，所述镜片孔(21)的轴线、所述调节块(22)的球心、所述容纳槽(12)的球心以及所述第一避让通孔(11)的轴线在同一条直线上。

7.根据权利要求1所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述镜架座(1)的底面设有固定孔(13)，所述固定孔(13)用于将所述镜架座(1)固定安装在谐振腔内的支架上。

8.根据权利要求1所述的一种可调节的谐振腔结构，其特征在于，所述镜架座(1)远离所述镜架(2)的一端设置有用于安装泵浦源的安装座(14)，所述安装座(14)设置有用于定位的定位槽(141)，所述定位槽(141)的中轴线与所述第一避让通孔(11)的中轴线重合；所述安装座(14)上设置有用于泵浦源连通电源的电源座(142)，所述电源座(142)与所述安装座(14)固定连接。

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