[发明专利]一种内置腔氦氖激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器，特别是关于一种内置腔氦氖激光器。

背景技术

传统氦氖激光器谐振腔结构中的腔镜是通过可伐材料与玻璃外壳高温烧结在一起（可伐材料和玻璃外壳材料膨胀系数相当），高温烧结在一起的不同材料内部一般会产生内应力，当温度发生变化时，这些内应力会被不同程度的放大，此种谐振腔结构存在以下问题：1、氦氖激光器在工作过程中，不同部位产生的热量会有所差别，具体表现为：阴极筒热，阳极处冷；玻璃外壳上面热，下面冷，这种温度梯度使激光器的不同部位产生不同程度的膨胀，导致谐振腔中的两个腔镜不平行，而且不同材料的膨胀系数不同造成谐振腔扭曲和变形，进一步加剧了温度梯度对两个腔镜不平行造成的影响。2、通常情况下，氦氖激光器的出光功率在刚开始工作时会在很大的范围内剧烈波动，当激光器外壳各部位随着时间逐渐达到热平衡时，激光器的出光功率才会比较稳定，波动也才会比较有规律。高温烧结产生的内应力在温度梯度的影响下，使谐振腔的两腔镜的蠕动状态更难预料，严重地影响了激光器的出光功率稳定度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效解决不同材料的膨胀系数不同造成谐振腔的扭曲和变形，且保证谐振腔的两腔镜平行、同时具有很好的出光功率稳定性的内置腔氦氖激光器。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种内置腔氦氖激光器，其特征在于：它包括一玻璃管外壳和两采用可伐金属材料制作的两端开口的凹形可伐连接件，每一所述凹形可伐连接件包括一支撑结构和一与所述支撑结构一体成型的定位结构，每一所述定位结构端部设置一圈凹形连接块；所述玻璃管外壳内设置一阴极筒，所述阴极筒外壁与所述玻璃管外壳内壁相贴合，所述阴极筒通过一钨杆穿出所述玻璃管外壳连接一高压电源的负极，所述玻璃管外壳的两端分别通过一连接管与两所述定位结构的凹形连接块烧结成一体，所述玻璃管外壳内还设置有一毛细管，所述毛细管的两端分别插设在两凹形可伐连接件的定位结构中；一所述凹形可伐连接件从内到外依次设置一全反射镜、一弹簧和一窗片，且此所述凹形可伐连接件通过一金属线引出连接高压电源的正极；另一所述凹形可伐连接件从内到外依次设置一输出镜、一弹簧和一窗片，每一所述窗片与每一所述凹形可伐连接件的端部固定后通过挤压两弹簧分别使所述全反射镜和输出镜紧贴在所述毛细管两端面。

所述毛细管上设置一阳极放电孔和一阴极放电孔，所述阳极放电孔对准一凹形可伐连接件的定位结构，所述阴极放电孔对准所述阴极筒；所述阳极放电孔和阴极放电孔与高压电源的正、负级之间形成一放电通道。

所述毛细管两端面设置为凹面且所述凹面倒角，使所述全反射镜和输出镜与所述毛细管的接触部位为线接触。

所述全反射镜和输出镜构成谐振腔，所述谐振腔采用平凹腔。

所述全反射镜为凹面镜，凹面镀有高反膜，所述输出镜为双折射平面镜，所述双折射平面镜内侧镀有增透膜，外侧镀有高反膜。

所述全反射镜为平面镜，所述平面镜内侧镀高反膜，所述输出镜为双折射凹面镜，凹面镀增透膜，平面镀高反膜。

所述玻璃管外壳上还设置一排气孔，且所述玻璃管外壳、连接管和凹形可伐连接件的膨胀系数相当。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明包括一玻璃管外壳、两凹形可伐连接件和一毛细管，玻璃管外壳的两端分别通过一连接管与两凹形可伐连接件固定在一起，在每一凹形可伐连接件中依次设置有腔镜（全反射镜或输出镜）、弹簧和窗片，每一窗片与每一凹形可伐连接件的端部固定后通过挤压弹簧分别使全反射镜和输出镜紧贴在毛细管两端面，由于本发明是通过弹簧压紧的方式固定腔镜，因此与现有技术相比使腔镜不再通过高温烧结的方法与玻璃外壳连接在一起，不仅降低了不同膨胀系数的材料在温度变化时对腔镜平行性的不利作用，而且消除了高温封接产生的内应力造成的腔镜蠕动、变形问题。2、本发明的玻璃外壳以及玻璃外壳和凹型可伐连接件之间因烧结而产生的内应力可以被弹簧有效吸收，对“相对独立的谐振腔”几乎不产生影响，因此使激光器的出光功率稳定性提高了接近一个量级，而且使激光器的出光功率的稳定速度得到大幅提高。本发明可以广泛应用于氦氖激光器的制造中。

附图说明

图1是本发明激光器的整体结构示意图；

图2是本发明玻璃管外壳与阴极筒安装状态示意图；

图3是本发明玻璃管外壳与两端凹形可伐连接件的安装状态示意图；

图4是本发明输出镜和弹簧封入凹形可伐连接件的安装状态示意图；

图5是本发明毛细管的安装状态示意图；