[发明专利]高功率气体CO2激光器光学谐振腔

权利要求书

1.高功率气体CO₂激光器的光学谐振腔，其特征在于包括输出反射镜压盖(1)、短内六角螺钉(2)、铟钢垫圈(3)、输出反射镜(4)、上、下位移调整块(5)、左、右位移调整块(6)、输出反射镜座(7)、波纹管大法兰盘(8)、中O形密封圈(9)、大O形密封圈(10)、六角螺栓(11)、波纹管(12)、高稳定光学支架(13)、激光放电腔(14)、放电电极(15)、波纹管小法兰盘(16)、全反射镜(17)、全反射镜压盖(18)、小O形密封圈(19)、长内六角螺钉(20)、全反射镜座(21)、仰角调整螺栓(22)构成光学谐振腔；

各部件的位置及连接关系：所述的光学谐振腔为一通长的矩形体结构，沿高稳定光学支架(13)的两端板上装有波纹管的大法兰盘(8)，并通过波纹管(12)和波纹管小法兰盘(16)，沿轴向与激光放电腔(14)箱体的两端板连接；在一端的波纹管大法兰盘(8)上装有全反射镜光学元件支架，在另一端的波纹管大法兰盘(8)上装有输出反射镜光学元件支架，做为高功率气体CO₂激光器发射激光的输出窗口；在波纹管大法兰盘(8)上还装有仰角调整螺栓(22)，用来调整全反射镜(17)、输出反射镜(4)的仰角，修正使其轴心与激光放电腔(14)的空间光轴0同轴；在光学支架(13)的两端板上还装有光学谐振腔的支撑和位移调节机构上、下位移调整块(5)和左、右位移调整块(6)，通过调整使激光器光学谐振腔的空间光轴0与校准光源的光轴0同轴；在光学元件的全反射镜(17)和输出反射镜(4)与光学元件支架(13)的结构压盖之间装有铟钢垫圈(3)；光学元件与镜座(7)、(21)的连接和波纹管大法兰盘(8)与输出反射镜座(7)、全反射镜座(21)的连接，都是采用中O形密封圈(9)、大密封圈(10)接触压紧密封连接；由放电电极激励放电后产生的光电子脉冲，经全反射镜(17)和输出反射镜(4)多次反复的谐振放大，由输出窗口发射获得高功率激光和高质量光束。

2.根据权利要求1所述的高功率气体CO₂激光器的光学谐振腔装置，其特征在于高稳定光学支架(13)为桁架机械结构，由两个端板和三根拉杆构成；在一块端板上装有光学元件全反射镜(17)、光学腔支撑上下位移调整结构(5)、左右位移调整结构(6)和光学元件支架全反射镜压盖(18)、全反射镜座(21)；另一块端板上装有光学元件输出反射镜(4)、光学腔支撑及上下位移调整结构(5)、左右移调整结构(6)和光学元件支架输出反射镜压盖(1)、输出反射镜座(7)，作为激光激励谐振反射和输出窗口。

3.根据权利要求1所述的高功率气体CO₂激光器的光学谐振腔装置，其特征在于光学元件全反射镜(17)为凹面镜，凹面表面镀金膜；光学元件输出反射镜(4)为平面镜，平镜的一端表面镀工作介质反射膜，平镜的另一端表面镀增透膜。

4.根据权利要求1所述的气体激光器的光学谐振腔装置，其特征在于支撑位移调节结构为安装在高稳定光学支架(13)端板上的上、下位移调整块(5)；左、右位移调整块(6)；调整上、下位移调整块(5)和左、右位移调整块(6)，使校准光源的光轴、主放电极的空间光轴、全反射镜的轴心和输出反射镜的轴心为同一光轴“0”，实现激光器输出激光方向准直度的准确性。

5.根据权利要求1所述的高功率气体CO₂激光器的光学谐振腔装置，其特征在于光学元件支架结构是安装在波纹管大法兰盘(8)上的全反射镜座(21)和输出反射镜镜座(7)；与镜座紧固连接全反射镜压盖(18)和输出反射镜压盖(1)；与压盖和镜片紧密连接的全反射镜和输出反射镜铟钢垫圈(3)，光学元件支架结构可以将镜片牢固的固定在相应的位置。

6.根据权利要求1所述的高功率气体CO₂激光器的光学谐振腔装置，其特征在于全反射镜座(21)和输出反射镜座(7)通过大O形密封圈(10)、小O形密封圈(19)与波纹管的大法兰盘(8)紧固连接；全反射镜(17)和输出反射镜(4)通过小O形密封圈(9)与镜座(7)、全反射镜座(21)紧固连接；波纹管小法兰盘(16)通过O形密封圈与激光放电腔(13)紧固连接。

7.根据权利要求1所述的高功率气体CO₂激光器的光学谐振腔装置，其特征在于大法兰盘(8)上还安装有仰角调整螺栓(22)，由外部设备校准光源和光栏校定激光器主放电极的空间光轴“0”与光源的光轴“0”同轴后，调整仰角螺栓(22)使全反射镜(4)和镜输出反射镜(17)的光轴“0”与主放电极的空间光轴“0”与光源的光轴“0”，形成“0-0′”三者同轴。