[發(fā)明專利]折疊式靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910045949.2
• 申請(qǐng)日: 2009-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101483313A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁健君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丁健君
• 主分類號(hào): H01S3/223
• 分類號(hào): H01S3/223;H01S3/038
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種激光器件技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種折疊式靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器。

背景技術(shù)

在工業(yè)用百瓦級(jí)二氧化碳激光器產(chǎn)品中，不同結(jié)構(gòu)的靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器形成一類新型的激光器產(chǎn)品，然而已有的直流高壓縱向放電激勵(lì)氣體不流動(dòng)折疊式靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器的每根放電管僅配置兩個(gè)電極(一個(gè)陽(yáng)極和一個(gè)陰極)，陽(yáng)極的高電位容易與鄰近的光學(xué)鏡片或?qū)щ婓w形成放電而導(dǎo)致不能形成穩(wěn)定放電的結(jié)果；為避免這種不良的放電效果，激光器的折疊構(gòu)件通常采用玻璃制作，其生產(chǎn)過(guò)程會(huì)過(guò)多地依賴玻璃工手工燒制來(lái)完成，故而不易形成質(zhì)量穩(wěn)定的且能批量生產(chǎn)的激光器產(chǎn)品。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US4679201A，記載了一種折疊式百瓦級(jí)輸出縱向流動(dòng)二氧化碳激光器，包括：含有二氧化碳介質(zhì)的放電管，若干沿折疊方向按順序設(shè)置于兩端接頭法蘭盤(pán)之間的獨(dú)立管，至少一個(gè)與兩端接頭法蘭構(gòu)件并列的中間法蘭盤(pán)以支持獨(dú)立管，但該技術(shù)采用流動(dòng)氣體高頻激勵(lì)，且不是在同一根放電管中由多電極進(jìn)行多段放電；雖然可以實(shí)現(xiàn)折疊式激光輸出，但該技術(shù)須配置一套結(jié)構(gòu)繁雜，且造價(jià)很高的氣體流動(dòng)裝置。

又經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US3500242A，記載了一種靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器，包括一端密封的細(xì)長(zhǎng)腔，該細(xì)長(zhǎng)腔的內(nèi)部與密封端相對(duì)地設(shè)置反射組件，細(xì)長(zhǎng)腔內(nèi)還包括激勵(lì)氣體以及一對(duì)電極，其改進(jìn)在于：所述的電極為圓柱狀并設(shè)置于細(xì)長(zhǎng)腔的兩端腔壁對(duì)應(yīng)凹陷處，該對(duì)電極的間距縮短了所述激勵(lì)氣體在工作溫度及氣壓下所產(chǎn)生的離子的自由路徑，避免了電極外表面的放電現(xiàn)象。但該激光器的每根放電管僅配置兩個(gè)電極，即一個(gè)陽(yáng)極和一個(gè)陰極，陽(yáng)極的高電位容易與鄰近的光學(xué)鏡片或?qū)щ婓w形成不良放電而影響生成的激光品質(zhì)，同時(shí)該現(xiàn)有技術(shù)中大部分器件由玻璃制成也使得該類激光器技術(shù)無(wú)法批量生產(chǎn)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種折疊式靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器，通過(guò)每根放電管中配置多個(gè)電極來(lái)獲得穩(wěn)定的氣體放電，在使折疊式靜態(tài)二氧化碳?xì)怏w激光器既能獲得高質(zhì)量的功率輸出的同時(shí)節(jié)省體積并消除不良放電現(xiàn)象，達(dá)到能夠大批量生產(chǎn)的要求。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括：輸出窗、放電管、光路轉(zhuǎn)折頭、反射鏡、尾鏡、正電位電極、負(fù)電位電極和激勵(lì)氣體，其中：放電管之間通過(guò)反射鏡和光路轉(zhuǎn)折頭相連接構(gòu)成放電管光腔，放電管光腔的兩端分別設(shè)有輸出窗和尾鏡，若干反射鏡設(shè)置于光路轉(zhuǎn)折頭上并與放電管的中軸線成45°，在每個(gè)放電管中依次間隔設(shè)有若干個(gè)正電位電極和負(fù)電位電極。

所述的放電管為玻璃材料制成的管狀結(jié)構(gòu)，在所述放電管外側(cè)設(shè)有冷卻水套，其中設(shè)有流通的冷卻水，放電管光腔內(nèi)部充有激勵(lì)氣體。

所述的光路轉(zhuǎn)折頭為導(dǎo)電金屬制成，在光路轉(zhuǎn)折頭內(nèi)部設(shè)有U形空腔，反射鏡位于U形空腔的轉(zhuǎn)折處并與光路轉(zhuǎn)折頭密封連接。

所述的正電位電極和負(fù)電位電極為管狀結(jié)構(gòu)的直流放電電極，其輸入的直流電壓值大于1000V。

所述的放電管、反射鏡和光路轉(zhuǎn)折頭可進(jìn)行若干次的組合折疊以滿足實(shí)際輸出功率的需要。

本發(fā)明處于工作狀態(tài)時(shí)，施加在電極上的直流高壓在每根放電管內(nèi)形成偶數(shù)段氣體放電，同時(shí)位于兩端的電極的電位低于位于中間的電極，可保證將有效的氣體放電區(qū)限制在電極之間，而不會(huì)使兩端的電極與鄰近的金屬構(gòu)件產(chǎn)生有害的放電打火現(xiàn)象，從根本上避免了因不穩(wěn)定放電導(dǎo)致激光器不能穩(wěn)定工作的問(wèn)題，在縮減傳統(tǒng)二氧化碳激光器體積的同時(shí)獲得穩(wěn)定的質(zhì)量和批量生產(chǎn)的可能。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1示意圖；

圖2為光路轉(zhuǎn)折頭剖視圖；

圖3為實(shí)施例2示意圖；

圖4為實(shí)施例2中放電管截面圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，實(shí)施例1包括：兩根相同結(jié)構(gòu)的放電管1、光路轉(zhuǎn)折頭2、輸出窗3、尾鏡4、兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的反射鏡5、兩個(gè)正電位電極6、四個(gè)負(fù)電位電極7和激勵(lì)氣體8，其中：兩根放電管1通過(guò)反射鏡5和光路轉(zhuǎn)折頭2首尾相連構(gòu)成放電管光腔，放電管光腔的兩端分別設(shè)有輸出窗3和尾鏡4，放電管光腔內(nèi)部充有激勵(lì)氣體8，兩個(gè)反射鏡5分別對(duì)稱設(shè)置于光路轉(zhuǎn)折頭2上并與放電管1的中軸線成45°，在每個(gè)放電管1中依次間隔設(shè)有正電位電極6和負(fù)電位電極7，位于放電管1中央的電極為正電位電極。