[实用新型]一种激光聚焦装置

权利要求书

1.一种激光聚焦装置，包括45度刮刀镜一(1)、W形镜(2)、凹面镜一(3)、45度刮刀镜二(4)、凹面镜二(5)，其特征在于：凹面镜一(3)与凹面镜二(5)相对设置组成一共焦非稳腔；45度刮刀镜二(4)设置于共焦非稳腔的光轴上，一输入的准直实心激光束经45度刮刀镜一(1)中心位置的通孔后照射到W形镜(2)上，被W形镜(2)整形为环形激光束后通过45度刮刀镜一(1)和45度刮刀镜二(4)的次第耦合反射进入共焦非稳腔，随后光束在共焦非稳腔内往复聚焦通过焦点。 

2.按照权利要求1所述的激光聚焦装置，其特征在于：W形镜(2)为轴对称结构，轴向截面为W形，W形的三个交角均为直角，四条边等长，于W形截面的上部形成一内反射面。 

3.按照权利要求1所述的激光聚焦装置，其特征在于：45度刮刀镜一(1)、45度刮刀镜二(4)均与其入射光路成45度角摆放，而其在光轴上的投影为圆环形。 

4.按照权利要求1所述的激光聚焦装置，其特征在于：凹面镜二(5)的中心区域具有对工作激光的高透射率，或者凹面镜二(5)的中心设有小孔，即提供一个让激光泄漏的路径。 

5.按照权利要求1或4所述的激光聚焦装置，其特征在于： 

透过45度刮刀镜一(1)的光束半径为r；W形镜的直径为2R；半径为r的光束，经过W形镜整形为外径为2R，内径为2(R-r)的环形光束； 

45度刮刀镜一(1)、和45度刮刀镜二(4)刮刀镜的通光孔径(内孔在其光轴上的投影直径)为2(R-r)； 

凹面镜一(3)与凹面镜二(5)具有不等的焦距，凹面镜一(3)与凹面镜二(5)的曲率半径之比定义为缩束比M(M>1)， 

经45度刮刀镜二(4)反射的光束于凹面镜一(3)上形成一空心光斑，空心光斑的外径与光斑的空心处直径之比为M，光束每往复传播一周后光斑的外径缩小为原来的1/M；M的值为R/(R-r)。 

6.按照权利要求5所述的激光聚焦装置，其特征在于：凹面镜二(5)在其中心半径为z的区域具有对工作激光的高透射率，或者凹面镜二(5)在其中心半径为z的区域是小孔；理论上的最高光强可以比单次聚焦的强ln((R-r)/z)/ln(R/(R-r))倍。