组合式圆筒放电高功率气体激光器的构建方法及装置

摘要

本发明为组合式圆筒放电高功率气体激光器的构建方法及装置，属于光学和光学工程领域。其特征在于将同轴的内圆筒和外圆筒嵌套放置在装置对称轴上，利用射频电源放电激励该组合式圆筒来获得高功率中空环形二氧化碳激光束或一氧化碳激光束。使用四镜稳定谐振腔，从而解决了短激光腔情况下获得高功率激光输出的问题。较大功率的中空环形二氧化碳激光或一氧化碳激光能用于激光加工、材料处理等方面，较小功率的中空环形二氧化碳激光或一氧化碳激光可供激光美容、激光表面处理等使用。中空环形激光束能被聚焦成具有较小暗区的空心光束，可用于光学扳手、光钳、光学导管等等。装置具有结构紧凑、输出功率高、光束便于变换处理的优点。

主权项

组合式圆筒放电高功率二氧化碳激光器或一氧化碳激光器的构建方法，主要是把具有同轴的组合式圆筒嵌套放置在装置的对称轴上，使用四镜稳定谐振腔，利用射频电源放电激励组合式圆筒内的气体激光器介质来获得激光输出的方法；当圆筒放电区内的混合气体为二氧化碳、氮气、氦气且各个谐振腔镜的反射和透射是针对波长为10.6μm的，则输出二氧化碳激光，当圆筒放电区内的混合气体为一氧化碳、氮气、氦气且各个谐振腔镜的反射和透射是针对波长为5.3μm的，则输出一氧化碳激光；其特征在于谐振腔由复曲面镜（1）、第一轴锥镜（2）、第二轴锥镜（3）和平面输出镜（4）组成，在射频电源激励下腔内的振荡光束从平面输出镜（4）输出从而获得中空环形激光；放电管是由玻璃或石英材料制成的组合式圆筒，其特征在于以复曲面镜（1）为参考面，谐振腔内的振荡光束首先被复曲面镜（1）反射经外圆筒放电区（10）达到第二轴锥镜（3），再被第二轴锥镜（3）反射经内圆筒放电区（7）达到第一轴锥镜（2），最后经第一轴锥镜（2）反射后从平面输出镜（4）输出；使用会聚镜变换可获得平行的空心光束或会聚的实心光束或发散的空心光束。