[发明专利]高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高功率气体激光器，特别涉及一种高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置。

背景技术

通常的气体激光器输出窗口的输出镜或输出反射镜在低激光功率(几瓦或几十瓦级)情况下多采用不冷却或水循环冷却输出窗口技术，因低激光功率激光器单脉冲的输出能量只有毫焦耳(MJ)或者几焦耳(J)级，激光光束能量不会对激光器输出镜或输出反射镜的镀膜(单位面积上的破坏阈值)造成较大的破坏作用。激光器能稳定可靠的长时间运行工作。但在高功率气体激光器(几千瓦或几万瓦级)情况下，因激光器单脉冲的输出能量达到几十焦耳(J)至百焦耳(J)以至更高，高重频脉冲可达到几百Hz或上千Hz，激光光束的光子能量作用在激光器的输出窗口的输出镜或输出反射镜镀膜上，很快就使镜片的镀膜烧蚀破坏，以至使高功率气体激光器不可能稳定可靠的长时间运行工作，这是高功率气体激光器(特别是脉冲气体激光器)技术中较难解决的技术关键问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够冷却高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的输出镜或输出反射镜，使输出镜或输出反射镜能长时间的稳定可靠工作的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置。

为了解决上述技术问题，本发明的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置包括进气通道，吹气嘴，气体导流筒；所述的进气通道由输出反射镜座的外表面向内延伸；吹气嘴的进气口与进气通道的出口相通，吹气嘴的出口指向进气口输出反射镜的镀膜表面；气体导流筒的一端与输出反射镜座固定连接，另一端通向激光器的密闭气体循环环形激光腔。

所述的进气通道由进气孔和环形气室构成；进气孔开口于输出反射镜座的外表面，终止于环形气室；吹气嘴的进气口与环形气室相通。

所述的输出反射镜座上开有凹槽，环形气室封盖与输出反射镜座对焊连接后构成环形气室；吹气嘴安装在环形气室封盖上。

所述的进气孔的开口处装有输入气体活接，输入气体活接通过气管与外部设备的气泵或气瓶连接。

本发明的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置与高功率气体激光器主机设备连接后，通过气泵(或气瓶)以及气管将冷却气体传输送至进气通道，再经吹气嘴将冷却气体吹送到激光器光学谐振腔输出窗口的输出镜或输出反射镜片表面的镀膜层上，实现减轻激光光束的高温高压光子能量对镀膜层的破坏作用。然后，气体经气体导流筒流入激光器的密闭气体循环环形激光腔内。

本发明的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置能够冷却高功率气体激光器输出窗口的输出镜或输出反射镜，延长输出镜或输出反射镜片表面镀膜层的工作寿命，使高功率气体激光器不再因为输出镜或输出反射镜片表面镀膜层的破坏而更换镜片，从而使高功率气体激光器设备系统能长时间可靠稳定的工作。另外，由于激光器放电时产生一些微小的溅射物质和环形放电腔通道中残留的极少量的尘埃物质，气体循环流动中很容易吸附在输出镜或输出反射镜的镀膜表面，加装了气体导流筒使气体反向流动，环形放电腔通道与光学谐振腔的输出窗口形成为一个流动气室，使微小的溅射物质和尘埃物质很难通过气体导流筒吸附在输出镜或输出反射镜片表面，实现了对光学谐振腔输出窗口的净化。本发明的高功率气体激光器输出窗口的吹气装置与输出反射镜座结合成为一体，体积小、结构紧凑，可应用于各类高功率气体激光器和高功率脉冲气体激光器中。

本发明的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置所用的冷却气体为激光器放电时的工作介质，存在于密闭气体循环环形激光腔内，也称为放电时的工作气体，该气体由几种气体组成，如TEA CO₂(横向激励的脉冲)激光器的工作介质是CO₂、N₂、He三种气体组合而成。因激光器放电时的工作介质是储装在激光器密闭式的环形放电腔通道中，对输出镜或输出反射镜的镀膜进行气体冷却时需配置气泵使气体完成循环吹气方式。如果选用装有工作介质的气瓶实施对输出镜或输出反射镜的镀膜进行气体冷却，需在配置密闭式的环形放电腔通道上加设充排气装置，以保证密闭式环形放电腔通道中激光器放电时的工作介质的气体恒压稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置的主视图。

图2为本发明的高功率气体激光器光学谐振腔输出窗口的吹气装置的右视图。

具体实施方式

如图1和图2所示：