[發明專利]一種激光裝置剩余光束吸收裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201810361812.7
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108345055A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 孫喜博;向勇;劉蘭琴;張軍偉;王文義;朱德燕;魏富鵬;張穎;黃晚晴;耿遠超;楊英;鄭天然
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本發明涉及一種激光裝置剩余光束吸收裝置及其使用方法，屬于高功率激光技術領域，所述吸收裝置包括吸收體，所述吸收體包括與剩余激光直接接觸的吸收面，所述吸收面設為曲面，本發明通過將吸收面進行曲面化，增大吸收體吸收剩余激光的入射面積，從而降低吸收體位置的光束入射通量，改善大能量剩余激光吸收時帶來的損傷問題，結構緊湊，成本低，經濟效益高。

技術領域

本發明屬于高功率激光技術領域，具體地說涉及一種激光裝置剩余光束吸收裝置及其使用方法。

背景技術

在大型激光裝置中，激光傳輸過程中產生的雜散光、未經利用的剩余激光等會對裝置中的光學元件造成一定的危害，通常需要借助吸收體來進行吸收。目前，常用的吸收體有平板型、楔板型等，吸收體的每一個接觸面均加工為平面。隨著激光技術及其應用的不斷發展，激光裝置逐步向高功率高能量方向發展，因此，剩余激光的能量也隨之提升，光束在吸收體表面通量增大，而表面通量一旦高于損傷閾值，會帶來嚴重的損害。楔形板雖然能夠減小光束在吸收體表面的通量，且與傾角成反比，但是傾斜角過大同樣的會影響對光束的吸收，因此，通過增大傾斜角度實現降低表面通量的效果存在一定的限制。而對于傳統的平面吸收體而言，高通量帶來的損傷極大的減小了吸收體的使用壽命。

發明內容

針對現有技術的種種不足，發明人在長期實踐中發現：將吸收體與剩余激光直接接觸的吸收面進行曲面化，能夠增大吸收面積，降低入射通量，以改善大能量剩余激光吸收時帶來的損傷問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種激光裝置剩余光束吸收裝置，包括吸收體，所述吸收體包括與剩余激光直接接觸的吸收面，所述吸收面設為曲面。

進一步，任取所述吸收面上的吸收點并任意設定水平線，所述吸收點與設定水平線的間距為H，所述吸收點的法線反向延長線與設定水平線的交點距吸收點之間距離的倒數為C，所述吸收點至圓心連線與水平面的夾角為θ，所述剩余激光在吸收體處的輻射通量為I₀，所述剩余激光在吸收點處的入射通量為I，則I＝I₀×sinθ＝I₀×H×C。

進一步，所述吸收體采用材料的損傷閾值為I_th，則I<I_th。

進一步，所述吸收面正對剩余激光的傳輸方向設置。

進一步，所述吸收面設為連續曲面。

進一步，所述吸收面設為非連續曲面。

另，本發明還提供一種采用激光裝置剩余光束吸收裝置的使用方法，包括如下步驟：

S1：根據安裝空間及成本，確定吸收體的最大高度h，取任一吸收點，所述吸收點與設定水平線的間距H，根據剩余激光在吸收體處的輻射通量I₀、吸收體采用材料的損傷閾值I_th以及間距H，確定吸收點的法線反向延長線與設定水平線的交點距吸收點之間距離的倒數C，得到曲面化的吸收面；

S2：將所述吸收面正對剩余激光的傳輸方向設置即可。

本發明的有益效果是：

通過將吸收面進行曲面化，增大吸收體吸收剩余激光的入射面積，從而降低吸收體位置的光束入射通量，改善大能量剩余激光吸收時帶來的損傷問題，經濟效益高。

附圖說明

圖1是本發明一種實施方式的整體結構示意圖；

圖2是本發明另一種實施方式的整體結構示意圖。

附圖中：1-吸收體、2-吸收面、3-剩余激光。

具體實施方式