[发明专利]一种锥形相位锁定二氧化碳激光器

摘要

本发明一种锥形相位锁定二氧化碳激光器，属光学工程和激光应用领域。它将圆锥型二氧化碳激光器和轴对称输出光束进行相位锁定，使会聚光束形成强烈的相干迭加，从而使其具有的激光加工的效率和特性与轴流型二氧化碳激光器的充分接近，以至于超过，而在器件体积和使用方便方面又大占优势。使其与圆筒形CO₂激光器平板波导型CO₂激光器一样，具有很好的紧凑性，其输出光束质量和相干性又高于圆筒形二氧化碳激光器的，在紧凑性和输出水平质量方面可高于平板波导器件。锥形相位锁定二氧化碳激光器输出光束经会聚系统处理后可方便地应用于金属、非金属材料的表面处理、焊接、切割、打孔等，可成为激光加工的重要设备。

主权项

1、中空圆锥形放电管，其底部贴一圆环形凹球面全反射镜，其顶部被去掉以后贴一平面输出镜，圆环形凹球面全反射镜的曲率中心位于输出平面镜的内表面中心点，同时轴上有一放电管，它与中空形圆锥形放电管的内层管顶部连接并于该顶部实行通光通气性连接，轴上放电管之左右为全反射镜，之右与圆锥形放电管公用同一输出镜。于是，圆环形凹面镜与输出镜成了一个立体折叠谐振腔，即在圆环形全反镜的各部分与其相对应的轴对称部分之间光波经平面输出镜内表面反射面来回地传输，即建立了振荡，轴上放电管的两镜谐振腔也建立了振荡，两个谐振腔公用的输出镜给出的输出经输出镜后会聚系统的作用后得到右实用意义的细长的会聚光束，其特征在于位于对称轴的轴上单管激光器先被放电启动，其输出光束经输出镜后会聚系统第一个镜的前凹表面反射会聚进入输出镜并于内表面中心点处形成一束腰极小近似的点光源，从而控制了中空圆锥形管激光器的振荡，使其各部分光波间的相位得到锁定，从而输出位相锁定的光束。