[發明專利]一種超高通量激光光束陷阱及其制作方法

有效

• 申請號: 202011038503.X
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112130319B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 鄭天然;向勇;王方;劉紅婕;孫喜博;胡東霞
• 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: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B5/00;G02B7/00
• 代理公司: 綿陽市博圖知識產權代理事務所(普通合伙) 51235
• 代理人: 黎仲

本發明公開了一種超高通量激光光束陷阱及其制作方法，屬于激光技術領域，由高閾值吸收玻璃（1）、低閾值吸收玻璃（2）和裝配結構（3）組成，其中，所述高閾值吸收玻璃（1）為兩塊，所述低閾值吸收玻璃（2）為至少一塊；本發明既能滿足超高通量激光的有效吸收，又能夠避免加工缺陷造成的激光損傷閾值降低，提高了光束陷阱的工作壽命，實現了超高通量激光的安全有效截止，可滿足目前任何高通量激光的安全有效截止需求；本發明結構簡單，加工工藝成熟，具有很好的可實現性。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種超高通量激光光束陷阱及其制作方法。

背景技術

在巨型激光裝置建造和運行的過程中，需要對具有超高通量的主激光進行截止。例如：在激光裝置的建造過程中，對裝置的調試需要在光路的某些位置對主激光進行大能量截止；在激光裝置的運行過程中，激光頻率轉換后的剩余激光通常具有整個裝置輸出的一半能量，同時由于建造空間、成本等因素的限制，這些未轉換光通常需要在較近的位置進行管控，因此其通量甚至遠超主激光在光路中的通量。

與此同時，在巨型激光裝置中，部分需要截止的光束不僅能量、通量很高，同時其光束口徑也很大，甚至可達到數百毫米，光束口徑的增大勢必需要更大口徑的光束陷阱，光束陷阱的體積和重量的增加帶來了巨型激光裝置建設難度的提高，因此大口徑光束陷阱通常有著體積和重量的限制，以保證其不會對裝置其他部分帶來影響并具有安裝可實現性。

隨著巨型激光裝置規模和能量的大幅提高，激光通量也在不斷攀升，對于超高通量激光的截止成為了巨型激光裝置設計、建造的重要問題，而超高通量激光光束陷阱的設計和制備自然成為了亟待解決的關鍵難題。

發明內容

本發明的目的之一，就在于提供一種超高通量激光光束陷阱，以解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是這樣的：一種超高通量激光光束陷阱，由第一吸收玻璃、第二吸收玻璃和裝配結構組成；其中，所述裝配結構為方形腔體結構，由一個底面、四個側面組成，另一個底面為光速入口，所述第一吸收玻璃為兩塊，兩塊所述第一吸收玻璃分別與所述裝配結構的兩個相對的側面固定連接，且兩塊所述第一吸收玻璃相連成20°-90°角，所述第二吸收玻璃為至少一塊；所述第二吸收玻璃覆蓋所述裝配結構內部。

作為優選的技術方案：其中一塊所述第一吸收玻璃具有一鈍角。

作為進一步優選的技術方案：將所述鈍角做倒圓角處理。

作為優選的技術方案：所述裝配結構為金屬裝配結構。

作為優選的技術方案，所述第一吸收玻璃為高閾值吸收玻璃，所述第二吸收玻璃為低閾值吸收玻璃。

上述結構中，優選的低閾值吸收玻璃至少一塊，即至少有一塊低閾值吸收玻璃用于覆蓋裝配結構的底面內側，本發明中的結構為了保證光束經過高閾值吸收玻璃折射后不直接照射裝配結構側面，將光束可能照射到的裝配結構用低閾值吸收玻璃覆蓋，因而最好有三塊低閾值吸收玻璃，即分別覆蓋裝配結構的底面和除了高閾值吸收玻璃連接的另外兩個側面，即根據實際情況可將結構件內部其余部分用低閾值吸收玻璃覆蓋，在本發明的結構中低閾值吸收玻璃至多可采用九塊；

兩塊高閾值吸收玻璃可以通過裝配結構的開槽與裝配結構相連接并保證兩塊高閾值吸收玻璃的角度關系（當然也可以采用其他的固定方式）；低閾值吸收玻璃用于覆蓋裝配結構內部，通常亦采用開槽的方式固定在裝配結構上。

上述的裝配結構可以是多塊板材裝配起來的，但可看做一個整體，或者一體成型，優選為一長方體腔，具有1底面、4側面，另1底面為光束入口，高閾值吸收玻璃通過兩個側面裝配結構的斜向槽進行固定，低閾值吸收玻璃覆蓋裝配結構內部的表面