[发明专利]一种激光装置剩余光束吸收装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种激光装置剩余光束吸收装置及其使用方法，属于高功率激光技术领域，所述吸收装置包括吸收体，所述吸收体包括与剩余激光直接接触的吸收面，所述吸收面设为曲面，本发明通过将吸收面进行曲面化，增大吸收体吸收剩余激光的入射面积，从而降低吸收体位置的光束入射通量，改善大能量剩余激光吸收时带来的损伤问题，结构紧凑，成本低，经济效益高。

技术领域

本发明属于高功率激光技术领域，具体地说涉及一种激光装置剩余光束吸收装置及其使用方法。

背景技术

在大型激光装置中，激光传输过程中产生的杂散光、未经利用的剩余激光等会对装置中的光学元件造成一定的危害，通常需要借助吸收体来进行吸收。目前，常用的吸收体有平板型、楔板型等，吸收体的每一个接触面均加工为平面。随着激光技术及其应用的不断发展，激光装置逐步向高功率高能量方向发展，因此，剩余激光的能量也随之提升，光束在吸收体表面通量增大，而表面通量一旦高于损伤阈值，会带来严重的损害。楔形板虽然能够减小光束在吸收体表面的通量，且与倾角成反比，但是倾斜角过大同样的会影响对光束的吸收，因此，通过增大倾斜角度实现降低表面通量的效果存在一定的限制。而对于传统的平面吸收体而言，高通量带来的损伤极大的减小了吸收体的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的种种不足，发明人在长期实践中发现：将吸收体与剩余激光直接接触的吸收面进行曲面化，能够增大吸收面积，降低入射通量，以改善大能量剩余激光吸收时带来的损伤问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光装置剩余光束吸收装置，包括吸收体，所述吸收体包括与剩余激光直接接触的吸收面，所述吸收面设为曲面。

进一步，任取所述吸收面上的吸收点并任意设定水平线，所述吸收点与设定水平线的间距为H，所述吸收点的法线反向延长线与设定水平线的交点距吸收点之间距离的倒数为C，所述吸收点至圆心连线与水平面的夹角为θ，所述剩余激光在吸收体处的辐射通量为I₀，所述剩余激光在吸收点处的入射通量为I，则I＝I₀×sinθ＝I₀×H×C。

进一步，所述吸收体采用材料的损伤阈值为I_th，则I<I_th。

进一步，所述吸收面正对剩余激光的传输方向设置。

进一步，所述吸收面设为连续曲面。

进一步，所述吸收面设为非连续曲面。

另，本发明还提供一种采用激光装置剩余光束吸收装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：根据安装空间及成本，确定吸收体的最大高度h，取任一吸收点，所述吸收点与设定水平线的间距H，根据剩余激光在吸收体处的辐射通量I₀、吸收体采用材料的损伤阈值I_th以及间距H，确定吸收点的法线反向延长线与设定水平线的交点距吸收点之间距离的倒数C，得到曲面化的吸收面；

S2：将所述吸收面正对剩余激光的传输方向设置即可。

本发明的有益效果是：

通过将吸收面进行曲面化，增大吸收体吸收剩余激光的入射面积，从而降低吸收体位置的光束入射通量，改善大能量剩余激光吸收时带来的损伤问题，经济效益高。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的整体结构示意图；

图2是本发明另一种实施方式的整体结构示意图。

附图中：1-吸收体、2-吸收面、3-剩余激光。

具体实施方式