[發明專利]一種基于輸出光束環形能量分布的CO2激光器輸出系統

有效

• 申請號: 201811169374.0
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109244817B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 唐霞輝;宋宇燕;王煒;秦應雄;肖瑜;夏燃;李想
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;G02B27/09;G02B27/30
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種基于輸出光束環形能量分布的CO2激光器輸出系統，其特征在于，包括耦合輸出鏡(1)，尾鏡(2)，窗口鏡(4)，轉折鏡(6)，球面鏡D1(5)，柱面鏡(8)和球面鏡D3(10)；其中，在CO2激光器運行狀態下，輸出的激光通常以像散光束通過耦合輸出鏡(1)和尾鏡(2)輸出，利用窗口鏡(4)改變輸出光束的傳輸方向，到達球面鏡D1(5)對波導方向的光線進行準直，利用柱面鏡(8)使發散角D1和發散角D2相等，發散角D1和發散角D2分別位于為波導方向上和與波導相垂直的非穩方向上，球面鏡D3(10)一方面對柱面鏡(8)輸送的高斯基模進一步準直，同時通過調整曲率半徑調整束腰位置；另一方面球面鏡D3(10)可實現將高斯基模轉換為環形能量分布的模式；

球面鏡D3(10)包括球面鏡D2(9)和球面鏡D2(9)表面的薄膜(11)，其中，薄膜(11)能使光束相位分布產生-π～π的螺旋相位變化。

2.如權利要求1所述的CO2激光器輸出系統,其特征在于：薄膜的厚度隨球面鏡半徑旋轉2π的過程中實現從到線性漸變。

3.如權利要求1所述的CO2激光器輸出系統，其特征在于：窗口鏡(4)為金剛石窗口鏡。

4.如權利要求2所述的CO2激光器輸出系統，其特征在于：還包括在非穩方向光線焦點處放置的空間濾波器(7)，用于消除非穩方向上的旁瓣。

5.如權利要求1所述的CO2激光器輸出系統，其特征在于：在系統需輸出典型高斯基模的情況下，將射頻板條CO2激光器中的球面鏡D3(10)更換為球面鏡D2(9)。