一种锥形相位锁定二氧化碳激光器

摘要

本发明一种锥形相位锁定二氧化碳激光器，属光学工程和激光应用领域。它将圆锥型二氧化碳激光器和轴对称输出光束进行相位锁定，使会聚光束形成强烈的相干迭加，从而使其具有的激光加工的效率和特性与轴流型二氧化碳激光器的充分接近，以至于超过，而在器件体积和使用方便方面又大占优势。使其与圆筒形CO2激光器平板波导型CO2激光器一样，具有很好的紧凑性，其输出光束质量和相干性又高于圆筒形二氧化碳激光器的，在紧凑性和输出水平质量方面可高于平板波导器件。锥形相位锁定二氧化碳激光器输出光束经会聚系统处理后可方便地应用于金属、非金属材料的表面处理、焊接、切割、打孔等，可成为激光加工的重要设备。

主权项

一种中空圆锥形放电管，所述圆锥形放电管的底部贴一圆环形凹球面全反射镜，所述圆锥形放电管的顶部被去掉以后贴一平面输出镜，所述圆环形凹球面全反射镜的曲率中心位于所述平面输出镜的内表面中心点，所述圆锥形放电管的对称轴上置有一个轴上放电管，所述轴上放电管与所述圆锥形放电管的内层管顶部连接并于该顶部实行通光通气性连接，所述轴上放电管的左端设有一个第二全反射镜，所述轴上放电管的右端与所述圆锥形放电管共用同一个所述平面输出镜；所述圆环形凹球面全反射镜与所述平面输出镜组成了一个立体折叠式第一谐振腔，即在所述圆环形凹球面全反射镜的各部分与其相对应的轴对称部分之间的光波经平面输出镜内表面反射而来回地传输，即建立了振荡，所述第二全反射镜与所述平面输出镜组成了一个第二谐振腔；所述第一谐振腔和所述第二谐振腔共用的所述平面输出镜给出的输出光束经设置在所述平面输出镜后面的会聚系统作用变为细长的会聚光束；其特征在于：所述轴上放电管激光器先被放电启动，其输出光束经所述会聚系统的第一个镜的前凹表面反射会聚进入所述平面输出镜，并在所述平面输出镜的内表面中心点处形成一束腰极小的近似的点光源，从而控制了所述圆锥形放电管激光器的振荡，使述圆锥形放电管激光器的各部分光波间的相位得到锁定，从而输出位相锁定的光束。