[發(fā)明專利]圓周分布多個激光窗口的安裝裝置

無效

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• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102244339A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 邵春雷;郭勁
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01S3/03
• 分類號: H01S3/03;H01S3/034
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發(fā)明涉及高功率脈沖激光器，具體涉及平均功率數(shù)千瓦以上的脈沖氣體激光器輸出窗口裝置。

背景技術

高功率脈沖氣體激光器多采用“平-凹”光學穩(wěn)定腔，由兩塊反射鏡構成，其中一塊是材質(zhì)為Cu的凹球面全反射鏡，另一塊是材質(zhì)為ZnSe的平面部分反射鏡即是激光窗口。通常，激光窗口也是激光器密閉工作腔的一個密封元件，通過一定結構裝置安裝在激光器光學支架前端立板上。目前研究中發(fā)現(xiàn)了這樣的問題，當脈沖氣體激光器的輸出功率達到數(shù)千瓦以上時，激光窗口出現(xiàn)明顯的損傷或損壞現(xiàn)象，隨著功率的增大，激光窗口使用時間大大縮短。以高功率脈沖CO₂激光器為例，當激光輸出平均功率達到8kW時，連續(xù)發(fā)射激光幾分鐘，其ZnSe窗口在腔內(nèi)側的反射膜即出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。在不采取任何技術措施下，平均功率8kW的脈沖氣體激光器的窗口累計使用時間一般不會超過(30分鐘，平均功率10kW的脈沖氣體激光器的窗口累計使用時間一般不會超過15分鐘)。還有一個特殊的例子是：在脈沖CO₂激光器窗口內(nèi)側平面受到放電濺射及氣體雜質(zhì)污染時，當以10kW平均功率連續(xù)發(fā)射5分鐘時，該激光窗口出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象。

為解決上述激光窗口的損傷問題，人們采取了很多措施，如：提高激光窗口鍍膜損傷閾值、對激光窗口固定座通水冷卻、對激光窗口內(nèi)側平面吹氣防污與冷卻等，這些措施使激光窗口使用時間有所延長，但也很難使平均功率在10kW量級激光窗口能夠累計使用兩小時以上時間。由于激光窗口的更換涉及充氣到大氣壓、拆卸、安裝、光路調(diào)整、抽真空和重新充入工作氣體等步驟，特別是光路調(diào)整還需要較大空間和輔助裝置，在設備空間受限制的條件下實施難度很大。這種頻繁而麻煩的窗口更換操作嚴重影響高功率脈沖氣體激光器在工程方面的實際應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有激光窗口在激光器的輸出功率達數(shù)千瓦以上時因出現(xiàn)損傷或損壞現(xiàn)象，導致激光窗口一次安裝后的使用時間短，需要經(jīng)常更換、拆裝、調(diào)整費時麻煩的問題，提供一種圓周分布多個激光窗口的安裝裝置。

圓周分布多個激光窗口的安裝裝置，該裝置包括可調(diào)基座、轉盤鏡座、基準軸、窗口壓蓋、調(diào)整螺栓、外密封圈、內(nèi)密封圈和窗口密封圈，所述轉盤鏡座通過基準軸與可調(diào)基座連接，所述可調(diào)基座與轉盤鏡座的相對平面之間采用內(nèi)密封圈和外密封圈密封，多個激光窗口通過窗口壓蓋安裝在轉盤鏡座外側同一平面上，多個激光窗口與轉盤鏡座之間采用窗口密封圈密封，所述調(diào)整螺栓通過調(diào)整可調(diào)基座實現(xiàn)對激光窗口的對準調(diào)整。

本發(fā)明的原理：本發(fā)明所述的多個激光窗口呈圓周均勻分布，以鍍有部分反射膜的平面為基準通過窗口壓蓋密封安裝在轉盤鏡座外側平面上；轉盤鏡座通過基準軸與可調(diào)基座相連，能以軸心為基準相對于可調(diào)基座進行轉動，在轉盤鏡座與可調(diào)基座的相對的平面間設有兩個直徑不同且同軸心安裝的密封圈，將轉盤鏡座上與多個激光窗口對應的通光孔和可調(diào)基座上與激光器密閉工作腔相通的一個通光孔包容在一個環(huán)形密封空間中；可調(diào)基座通過調(diào)整螺栓固定在激光器光學支架前端立板上。激光器光學諧振腔的鏡片在安裝后需要進行對準調(diào)整，本發(fā)明的對準調(diào)整是通過調(diào)整螺栓對可調(diào)基座實施的。由于多個激光窗口固定安裝在轉盤鏡座上，而轉盤鏡座通過基準軸與可調(diào)基座連接一起實現(xiàn)整體位置變動，使各個激光窗口的空間角度變動量與可調(diào)基座的空間角度變動量是相同的，因此對可調(diào)基座的調(diào)整即可實現(xiàn)對激光窗口的調(diào)整。并且由于多個激光窗口都是以轉盤鏡座同一平面進行定位安裝的，因此它們的空間角度也是相同的，以任一激光窗口進行光學諧振腔對準調(diào)整后，其它激光窗口轉動到該位置后也具有相同的對準精度。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所述的多個激光窗口通過窗口壓蓋安裝在轉盤鏡座上所形成的部件能夠整體的裝配到基準軸上或從基準軸上拆卸，多個窗口整體進行安裝、拆卸和調(diào)整，(使激光窗口一次)安裝使用時間是原來(安裝一個窗口)的幾倍(該倍數(shù)為安裝的激光窗口數(shù))，或者說在相同的使用時間內(nèi)拆裝次數(shù)為原來的幾分之一，大大減少了拆裝調(diào)整次數(shù)，提高了激光器的工程實用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的圓周分布多個激光窗口的安裝裝置的結構主視圖，

圖2為本發(fā)明所述的圓周分布多個激光窗口的安裝裝置的A-A剖面圖。

圖中：1、可調(diào)基座，2、轉盤鏡座，3、基準軸，4、激光窗口，5、窗口壓蓋，6、調(diào)整螺栓，7、外密封圈，8、內(nèi)密封圈，9、窗口密封圈。

具體實施方式