[实用新型]可变腔长的光学谐振腔光腔头

说明书

本实用新型涉及一种激光光学谐振腔光腔头，特别是一种可调节谐振腔腔长的光腔头，属激光装置技术领域。

目前在工业生产和科学研究中使用的大功率二氧化碳激光器主要用于部件的表面改性处理、打孔切割和焊接三个方面。

用于激光表面改性处理的激光器的光束横模多数为高阶多模，而用于激光切割和焊接的激光器的光束横模多数是低阶模或基模。在激光孔径相同的情况下，激光光束的横模特性主要取决于激光器光学谐振腔的长度。光学谐振腔越短、输出激光束的横模阶数越高、可能存在的横模模式越多。反之，光学谐振腔越长，输出激光束的横模阶数越低，可能同时存在的横模模式越少，最低可达基模，在有限的体积内实现低阶模输出的一项基本技术就是光学谐振腔的折叠技术。

目前国内外只有仅输出低阶模或仅输出高阶模的横向流动二氧化碳激光器，还没有在同一台激光器中可方便地实现输出高阶多模和低阶多模的转换。国内可输出低阶模的横向流动二氧化碳激光器多采用限模的方法，而国外的输出低阶模的横向流动二氧化碳激光器虽采用折叠式光学谐振腔，但都不能在谐振腔外部进行光学谐振腔的调整。

本实用新型的目的是提供一种在同一台横向流动二氧化碳激光器中通过简便的转换即可选择输出高阶多模或低阶多模的光学谐振腔腔头，而且还可在谐振腔外部进行光学谐振腔的调整。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种可变腔长的光学谐振腔光腔头，它包括输出耦合镜、尾镜、腔头板等，其基本改进之处是：它还设有转折镜及其调整机构；

所述输出耦合镜、尾镜及调整机构均安装在腔头板的谐振腔外侧面上；

所述转折镜安装在腔头板的谐振腔内侧面上，所述转折镜调整机构安装在谐振腔外侧；

所述输出耦合镜、尾镜与转折镜并行排列在腔头板的纵轴位置上，腔头板的安装位置设计成可作180度反转的对称结构，反转后，输出耦合镜、尾镜与转折镜的位置交换。

上述可变腔长的光学谐振腔光腔头，所述输出耦合镜、尾镜安装座固定于输出耦合镜、尾镜调整架之上，由波汶管与腔头板密封连接，在输出耦合镜、尾镜调整架上有呈直角三角形分布的三只调整螺栓，其中直角顶位置的螺栓是固定的，另两只调整螺栓可调整。

上述可变腔长的光学谐振腔光腔头，所述转折镜调整机构为由转折镜调整架内固定板、转折镜调整架固定螺栓、转折镜调整架外固定板组成的转折镜调整架，三只波汶管一端与转折镜调整架固定螺栓紧密相连，另一端与腔头板紧密相连，为真空密封；转折镜调整架内固定板上有转折镜安装座；转折镜调整架外固定板上有调整螺栓，调整螺栓共三只呈直角三角形分布，其中，直角顶位置的调整螺栓固定，另两只调整螺栓可调整。

本实用新型由于采取上述结构，可带来两大优点：第一，通过180度调转腔头板的安装位置，使耦合镜、尾镜与转折镜的相对位置发生变化，可实现光学谐振腔在单程腔和任意奇数折叠腔之间的方便转换，从而改变光学谐振腔的腔长，可选择输出多阶多模或低阶多模的光束；第二，采用波汶管密封技术和直角三角形位置配置调整螺栓还可解决在谐振腔外部对耦合镜、尾镜和转折镜进行精密调整和密封的难题。

下面结合附图对本实用新型进行详述：

图1是本实用新型腔头板的主视图；

图2是本实用新型腔头板的左视图；

图3是本实用新型腔头板的右视图；

图4是本实用新型单程光学谐振腔示意图；

图5是本实用新型折叠光学谐振腔示意图；

图6是本实用新型五折腔头腔头板与输出耦合镜、尾镜和转折镜的相对位置示意图；

图7是本实用新型七折腔头腔头板与输出耦合镜、尾镜和转折镜的相对位置示意图；