[實(shí)用新型]一種CO2射頻激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520645302.4
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN205355524U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁海洋
• 申請（專利權(quán)）人: 范守娥
• 主分類號: H01S3/22
• 分類號: H01S3/22;H01S3/223
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CO₂射頻激光器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CO₂射頻激光器。

背景技術(shù)

射頻激勵擴(kuò)散冷卻板條波導(dǎo)CO₂激光器被稱為第四代氣體激光器，以獨(dú)特的優(yōu)勢如：體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便（可直接安裝在工業(yè)機(jī)器的臂上，門式切割機(jī)的橫梁上）、封離運(yùn)行、免維護(hù)、低成本、調(diào)制特性優(yōu)良、光電轉(zhuǎn)換效率搞、輸出光束質(zhì)量高、功率穩(wěn)定性優(yōu)異、運(yùn)行可靠性高和使用壽命長等逐漸受到人們的青睞，市場對于高功率板條CO₂激光器的需求也越來越大，因此關(guān)于板條波導(dǎo)CO₂激光器的研究將成為氣體激光發(fā)展的重要創(chuàng)新方向。

目前的板條電極CO₂射頻激光器的相關(guān)核心技術(shù)主要還是被國外相關(guān)機(jī)構(gòu)壟斷，目前可以生產(chǎn)穩(wěn)定CO₂射頻激光器的公司在國際上只有四家，即相干、新銳、羅芬、宙斯。在CO₂激光器的生產(chǎn)過程中，存在如下弊端；

一、電極的設(shè)計至關(guān)重要，是激光器的核心部分，它的相關(guān)參數(shù)對最后激光器的性能至關(guān)重要，所以電極的設(shè)計可以說是CO₂激光器設(shè)計過程中最重要的一個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)CO₂射頻激光器電極在電極進(jìn)行精加工安裝后，電極之間的距離就無法再調(diào)整，而電極之間的距離直接關(guān)乎激光的產(chǎn)生，根據(jù)實(shí)際需要電極之間的距離可能需要進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，這就需要重新拆裝激光器腔體，甚至有時要修改激光器中相關(guān)器件的尺寸參數(shù)，使用非常不方便；

二、傳統(tǒng)采用雙柱面鏡整形系統(tǒng)對正支腔射頻板條CO₂激光器進(jìn)行整形。兩個柱面鏡對波導(dǎo)方向的光束進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直，整形后的光束兩個方向上的光束半寬與發(fā)散角基本一致。這種整形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝，一直到現(xiàn)在還廣泛的用在氣體和固體板條激光器中。但是其遠(yuǎn)場分布不是近基模高斯分布，在非穩(wěn)方向上存在旁辦。這會導(dǎo)致光束在非穩(wěn)方向的光束質(zhì)量不如波導(dǎo)方向的光束質(zhì)量好。雙柱面鏡整形系統(tǒng)沒有提升輸出光束的光束質(zhì)量。如果加工的精度與質(zhì)量對激光光束質(zhì)量要求比較高，這種帶有旁瓣的光束顯然是不合適的

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種CO₂射頻激光器，首先克服目前市場上傳統(tǒng)的CO₂射頻激光器電極在電極進(jìn)行精加工安裝后，電極之間的距離就無法再調(diào)整，當(dāng)電極需要優(yōu)化調(diào)整，則需要重新拆裝激光器腔體甚至要修改相關(guān)器件的尺寸參數(shù)，由于激光器腔體為真空腔體，屬于精密部件，上述調(diào)整方式不但需要借助專業(yè)器械和人員，而且會影響激光器腔體的精度，其次克服目前市場CO₂射頻激光器光路系統(tǒng)的不足，實(shí)現(xiàn)對光路的整形，能很好的消除光束的旁瓣，從而提高加工精度。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種CO2射頻激光器，包括激光器腔體（1）、整形腔體（2），其特征在于：所述激光器腔體（1）設(shè)置有上電極（13）、下電極（14），上電極（13）、下電極（14）之間通過匹配電感（15）連接，所述激光器腔體（1）兩側(cè)對稱固定設(shè)置有端蓋（12），下電極（14）通過底板（16）與激光器腔體（1）底部內(nèi)壁固定，固定下電極（14）底板（16）的兩側(cè)對稱設(shè)置有用于固定諧振腔輸出鏡（115）的安裝架（112），激光器腔體（1）上端一側(cè)設(shè)置有窗口鏡（116），上電極（13）設(shè)置有高度調(diào)節(jié)裝置；

所述的高度調(diào)節(jié)裝置包括一組呈直角三角形設(shè)置的上調(diào)節(jié)滑塊（17）、下調(diào)節(jié)滑塊（18），上調(diào)節(jié)滑塊（17）、下調(diào)節(jié)滑塊（18）的斜面相對設(shè)置，且整體呈矩形形狀，上調(diào)節(jié)滑塊（17）與下調(diào)節(jié)滑塊（18）的一側(cè)直角邊均設(shè)置有調(diào)節(jié)螺桿（110），調(diào)節(jié)螺桿（110）與激光器腔體（1）兩側(cè)對稱設(shè)置的端蓋（12）可調(diào)連接；

所述下調(diào)節(jié)滑塊（18）底部兩側(cè)通過對稱設(shè)置的絕緣瓷片（19）與上電極（13）上表面連接，上電極（13）沿長度方向側(cè)端的中央位置設(shè)置有射頻信號連接座（111）；

所述整形腔體（2）包括平面反射鏡（21）、球面聚焦鏡（22）、空間濾波器（23）、柱面鏡（24）以及球面準(zhǔn)直鏡（25）；

所述激光器腔體（1）內(nèi)上電極（13）、下電極（14）產(chǎn)生的激光束依次通過其內(nèi)設(shè)置的諧振腔輸出鏡（115）、窗口鏡（116）進(jìn)入整形腔體（2），激光束進(jìn)入整形腔體（2）依次通過平面反射鏡（21）、球面聚焦鏡（22）、空間濾波器（23）、柱面鏡（24）以及球面準(zhǔn)直鏡（25）進(jìn)行整形。

本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：