CN2396541Y - 一种用于气体激光器的谐振腔 - Google Patents
一种用于气体激光器的谐振腔 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2396541Y CN2396541Y CN 99245338 CN99245338U CN2396541Y CN 2396541 Y CN2396541 Y CN 2396541Y CN 99245338 CN99245338 CN 99245338 CN 99245338 U CN99245338 U CN 99245338U CN 2396541 Y CN2396541 Y CN 2396541Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- prism
- resonant cavity
- directional
- gas
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 239000011797 cavity material Substances 0.000 description 18
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- PRXLCSIMRQFQMX-UHFFFAOYSA-N [O].[I] Chemical compound [O].[I] PRXLCSIMRQFQMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种用于气体激光器的谐振腔,其由定向棱镜、气体工作介质、输出镜构成,采用了定向棱镜作为全反射镜,定向棱镜的顶点置于放电轴线上,或者置于光轴上,定向棱镜的底面面向输出镜。定向棱镜采用实心三面直角棱镜或者采用空心三面直角棱镜。本实用新型设计合理,结构简单,安装、使用、维护方便,其性能比其它谐振腔结构的气体激光器有显著的提高,具有免调试、高抗失调、寿命长、光束质量好的优点。
Description
本实用新型涉及一种激光器用的谐振腔，特别是一种用于气体激光器的谐振腔。
目前，广泛使用的气体激光器有准分子、CO2、N2、氧碘、CO和Ar+等激光器。气体激光器通常由激光工作介质、激励电源、谐振腔等主要部分组成。其基本工作原理是，气体激光工作介质吸收了外界泵浦能量后实现粒子数反转，受激辐射的光借助于光学谐振腔的作用在腔内形成激光振荡和光放大，从而产生受激辐射放大的相干光，即激光。在上述气体激光器中使用的谐振腔大多数由两块平行放置的平面镜组成，一块平面镜作为输出镜，另一块平面镜作为全反射镜，谐振腔内充有一定气压的激光工作介质，激光器产生激光振荡，要求两平面镜严格平行，当两平面镜相对倾斜角度大于20″时，激光输出急剧减小或者无激光输出。由于这种平面镜结构的谐振腔具有调试精度要求高、容易失调的固有特性，使得采用这种谐振腔的气体激光器在安装、使用和维护中遇到困难。例如，即使调整好的谐振腔，在受到机械振动、冲击、温度或气压变化的影响下，谐振腔的光轴和腔镜都会偏离原有的正确位置，产生谐振腔的失调，从而导致输出激光能量下降、光束质量变坏，影响使用效果。此外，在大功率、高重复频率运行的准分子激光器、CO2激光器等气体激光器中，构成谐振腔的平面全反射镜的膜层极易受到激光损伤和腐蚀，影响激光输出的稳定性与激光模式。据有关资料介绍，平面谐振腔不能解决放电不均匀、增益分布不均匀等因素导致光束质量差的弊端。因此，提高气体激光器的抗失调稳定性并改善光束质量一直是气体激光器急待解决的技术难题。为了解决这一难题，国内外从事激光研究的人们进行了大量的研究，通常采用设计特殊的腔型，或者采用膨胀系数极小的腔体材料，或者采用复杂的光桥结构，来避免谐振腔失调。
本实用新型的目的是，针对上述现有技术的不足进行改进，提出并设计一种用于气体激光器的谐振腔。
本实用新型的技术解决方案是，包括输出镜、气体工作介质，其特征在于，采用了定向棱镜作为全反射镜，定向棱镜与气体工作介质和输出镜构成谐振腔，定向棱镜的顶点置于放电轴线上，或者置于光轴上，定向棱镜的底面面向输出镜。
其特征在于，过定向棱镜顶点的三个表面互相垂直，内表面是反射面。
其特征在于，定向棱镜为实心三面直角棱镜。
其特征在于，定向棱镜为空心三面直角棱镜。
其特征在于，空心三面直角棱镜，其相互垂直的三个反射面构成空心的角锥，内表面镀全反膜，作为全反射镜。
本实用新型的优点在于：1、采用定向棱镜作为全反射镜和输出镜构成谐振腔，使用该谐振腔的气体激光器具有非常强的抗失调能力，作为全反镜的定向棱镜允许失调角高达±21°，这是因为定向棱镜具有全方位的抗失调特性，即能将空间任何角度入射的光线折转180°沿原方向返回。该结果是现有气体激光器不可能达到的，克服了传统气体激光器谐振腔必须依靠复杂的机构并对之进行精确调整尚不能满足稳定运行的缺陷，克服了现有气体激光器的谐振腔容易失调而导致激光器失效的缺陷，达到激光器安装后即可正常运转的独特功能。2、该谐振腔的定向棱镜作为全反镜具有出射光与入射光相互平行并对称于光轴的特性，它可以对因热畸变、气体不均匀性、放电不均匀性导致的增益分布不均匀起到光学补偿作用，从而提高了光场分布的均匀性，压缩了发散角，使远场的能量更为集中，从而提高了光束质量。3、实心定向棱镜作为全反射镜无需镀膜，避免了膜层损伤和腐蚀，这一点对带有腐蚀性工作介质的气体激光器尤为重要，极大提高了气体激光器输出能量的稳定性并延长了激光器的寿命。4、该谐振腔设计合理，结构简单，安装、使用、维护方便，且性能可靠，容易对相关的气体激光器进行改装。采用定向棱镜谐振腔的气体激光器可广泛应用于军事、工业加工、医疗、科学研究等领域。
图1，本实用新型的基本结构示意图。
图2，本实用新型采用的定向棱镜的结构示意图之一
图3，本实用新型采用的定向棱镜的结构示意图之一的左侧视图
图4，本实用新型采用的定向棱镜的结构示意图之一的俯视图
图5，本实用新型采用的定向棱镜的结构示意图之二
图6，本实用新型采用的定向棱镜的结构示意图之二的右侧视图
下面，根据附图详细描述本实用新型的实施例：
如图1所示，本实用新型由定向棱镜1、气体工作介质2、输出镜3构成谐振腔，定向棱镜1作为全反射镜，定向棱镜1的顶点5置于放电轴线4上，定向棱镜1的底面面向输出镜3，输出镜3是平面输出镜，也可以采用球面输出镜，气体工作介质2位于定向棱镜1和输出镜3之间。如图2、图3、图4所示本实用新型的实施例采用的定向棱镜1是实心三面直角棱镜。
如图5、图6所示，本实用新型采用的定向棱镜1是空心的三面直角棱镜，其相互垂直的三个反射面构成空心的角锥，内表面6镀有全反射膜，作为全反射镜。
定向棱镜1采用光学玻璃或宝石、石英等晶体材料加工制作。空心三面直角棱镜由于其内表面6镀有全反射膜，也可以采用金属或非金属材料加工制作。
本实用新型可用于XeCL、ArF和KrF等准分子气体激光器，也可用于氧碘、CO2和CO等气体激光器中。
Claims (5)
1、一种用于气体激光器的谐振腔，包括输出镜、气体工作介质，其特征在于，采用了定向棱镜(1)作为全反射镜，定向棱镜(1)与气体工作介质(2)和输出镜(3)构成谐振腔，定向棱镜(1)的顶点(5)置于放电轴线(4)上，或者置于光轴上，定向棱镜(1)的底面面向输出镜(3)。
2、根据权利要求1所述的一种用于气体激光器的谐振腔，其特征在于，过定向棱镜(1)的顶点(5)的三个表面互相垂直，内表面是反射面。
3、根据权利要求1所述的一种用于气体激光器的谐振腔，其特征在于，定向棱镜(1)为实心三面直角棱镜。
4、根据权利要求1所述的一种用于气体激光器的谐振腔，其特征在于，定向棱镜(1)为空心三面直角棱镜。
5、根据权利要求4所述的一种用于气体激光器的谐振腔，其特征在于，空心三面直角棱镜中相互垂直的三个反射面构成空心的角锥，内表面(6)镀全反射膜，作为全反射镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99245338 CN2396541Y (zh) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 一种用于气体激光器的谐振腔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99245338 CN2396541Y (zh) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 一种用于气体激光器的谐振腔 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2396541Y true CN2396541Y (zh) | 2000-09-13 |
Family
ID=34031255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 99245338 Expired - Fee Related CN2396541Y (zh) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 一种用于气体激光器的谐振腔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2396541Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105048263A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种免调式小型化的激光器点火装置及方法 |
| CN104064945B (zh) * | 2014-07-16 | 2017-12-26 | 成都精密光学工程研究中心 | 一种可调谐板条激光器 |
-
1999
- 1999-11-17 CN CN 99245338 patent/CN2396541Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104064945B (zh) * | 2014-07-16 | 2017-12-26 | 成都精密光学工程研究中心 | 一种可调谐板条激光器 |
| CN105048263A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种免调式小型化的激光器点火装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3772611A (en) | Waveguide gas laser devices | |
| JPS63192285A (ja) | スラブ状気体レーザ | |
| CN103872576B (zh) | 一种近共心稳定腔气体拉曼激光器 | |
| JP2001251002A (ja) | レーザ装置 | |
| CN102074888B (zh) | 具有单一束激光输出或线阵激光输出的自倍频激光器 | |
| CN2396541Y (zh) | 一种用于气体激光器的谐振腔 | |
| CN208623094U (zh) | 一种可用于紫外激光器的多重扩束谐振腔 | |
| CN110880672B (zh) | 一种高重频大能量纳秒级脉冲激光器及其使用方法 | |
| CN103779766A (zh) | 单频固体拉曼激光器 | |
| CN1109388C (zh) | 免调试固体激光装置 | |
| CN1855648A (zh) | 四次谐波固体激光产生方法 | |
| CN104348071A (zh) | 克尔透镜锁模全固态激光器 | |
| CN117691449A (zh) | 一种具备旋转光斑补偿特性的双程增益谐振腔激光器 | |
| CN1207826C (zh) | 半导体端面泵浦双向固体环行激光器 | |
| CN100337374C (zh) | 高功率内腔倍频激光器 | |
| CN105006737B (zh) | 基于磷酸钛氧铷晶体的电光、倍频功能复合的绿光激光器及其工作方法 | |
| CN101728764A (zh) | 环形激光谐振腔结构 | |
| CN1162684C (zh) | 半导体侧面泵浦固体激光陀螺仪及其电光调制方法 | |
| CN109659803B (zh) | 一种高偏振纯度可调偏振方向的旋转对称偏振空心激光器 | |
| CN111987576A (zh) | 一种可调重复频率飞秒固态激光器及调节方法 | |
| CN2358613Y (zh) | 全固化单频倍频激光器 | |
| CN1243399C (zh) | 一种新型的环行激光器 | |
| CN220122323U (zh) | 一种高功率高纯度可调谐单频涡旋激光器 | |
| CN111342324A (zh) | 一种双面透明材料附着直通玻璃板条激光器 | |
| US20110032968A1 (en) | Laser arrangement and resonator element for such a laser arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |