[發明專利]用于激光器裝置的光學諧振器的諧振器鏡及激光器裝置

有效

• 申請號: 201780055082.1
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN110100358B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: J·舒特勒;F·恩格爾;H·哈格
• 申請（專利權）人: 羅芬新納激光有限公司
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/223;H01S3/081;H01S3/03
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務所(普通合伙) 33239
• 代理人: 鄭洪成

本發明涉及用于激光器裝置(2)的光學諧振器(1)的諧振器鏡(4)，尤其是氣體激光器或板條波導激光器，包括具有結構化區域(5)的反射表面(6)，結構化區域跨越以光軸(5)為中心的反射表面(6)的區域。根據本發明的原理的一個變型，結構化區域(5)具有至少一個反射表面橫截面(8,18,28,38,48,58,68)，其與光軸(A)平行并且相對于結構化區域(5)外部的反射表面(6)偏移預定波長的一半或預定波長的一半的整數倍。根據另一變型，結構化區域(5)具有至少兩個表面橫截面(8,18,28,38,48,58,68)，它們平行于光軸(A)并且彼此偏移預定波長的一半或預定波長的一半的整數倍。此外，本發明涉及激光器裝置(2)，其光學諧振器(1)包括以這種方式設計的諧振器鏡(4)。

技術領域

本發明涉及用于激光器裝置的光學諧振器5的諧振器鏡，特別是具有氣態光學活性介質的氣體激光器或板條波導激光器，以及具有以這種方式設計的諧振器鏡的激光器裝置。

背景技術

設計為板條波導激光器或板條激光器的激光器裝置通常包括由波導諧振器和正或負分支不穩定光學諧振器的組合形成的諧振器。在充氣板條波導激光器中，含二氧化碳(CO₂)的氣體混合物主要用作注入到兩個扁平電極之間形成的放電室中的光學活性介質。通過施加在電極之間的高頻電磁場激發氣體或氣體混合物。放電室或光學諧振器在前面被反射元件約束，該反射元件被設計為諧振器鏡，并且在高性能CO₂激光器的情況下通常由金屬，尤其是銅制成。以這樣的方式執行和布置諧振器鏡，使得不穩定的諧振器(主要是不穩定的共焦諧振器)平行于電極的平坦側面構建。

已知二氧化碳(CO₂)，一種光學活性介質，具有幾個可能適合于9.3μm，9.6μm，10.3μm和10.6μm的激光放大的頻帶或波長范圍。在激光放大期間，10.6μm的激光躍遷通常占主導地位。然而，對于某些應用，已證明使用激光束是有利的，尤其是9.3μm或9.6μm波段的激光束。為了產生這些波長的激光束，例如從WO2011/154272A1中已知，約束放電室的至少一個電極配備有包含二氧化硅(SiO₂)的鈍化層。此外，調整電極之間的間隙，使得10.6μm和10.3μm波段的激光束經受比9.3μm或9.6μm波段更大的衰減。以這種方式可以抑制諧振器中的較長波模式的振蕩。

另一種可能性-啟動激光束的波長選擇性放大-涉及提供涂覆的光學器件，特別是涂覆的諧振器鏡，其中在要抑制的波長范圍內具有更大的吸收。然而，由此產生的損耗不可避免地導致諧振器鏡上的高度局部化的熱輸入，熱輸入也必須被消散。由于這個原因，這種類型的涂覆諧振器鏡的應用領域，特別是在高功率密度下，受到它們的損壞閾值的限制，超過該損壞閾值，例如會發生介電層的分層或模式燃燒。

原則上，光學諧振器的波長選擇性也可以通過插入其他光學元件如透射光柵或法布里-珀羅(Fabry-Pérot)標準具來引發。然而，該方法通常需要對諧振器結構進行徹底的設計修改，尤其是在使用板條波導激光器的情況下。而且，必須確保遠離光軸傳播的激光束不會損壞外圍部件或危及激光器裝置的使用者。

發明概述

本發明的任務是指定用于諧振器損耗的波長選擇性修改的裝置，其特別適用于具有高功率密度的激光器裝置。

該任務通過具有權利要求1的其他特征的用于光學諧振器的諧振器鏡來實現。本發明的有利改進在從屬權利要求中得到解決。