[发明专利]轴对称四镜折迭组合CO2激光器的构建方法及装置

权利要求书

1.一种轴对称四镜折迭组合CO₂激光器的构建方法，其特征在于由脉冲放电的组合圆管放电管、直流放电的轴上放电管、组合圆管放电管上的小球面镜、一较大的球面镜和一小球面镜及一个小平面输出镜组合多重四球面镜折迭腔构成一CO₂激光器，激光振荡在组合圆管放电管上的小球面镜和输出镜间进行，由输出镜、轴上放电管、小球面镜构成的非稳腔的振荡光束经两转折球面反射镜耦合而使组合圆管子谐振腔的振荡受到了控制，使组合圆管子谐振腔的光束各部分间存在确定的位相关系。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于组合圆管放电管是按轴对称方式放置，相对于系统对称轴线成对称地放置，每对对称放置的放电管的管心线与该轴线位于一平面，每根放电管左端都单独地贴小球面镜，右端采用一个较大的球面镜，构成组合圆管子谐振腔。

3.根据权利要求1所述方法，由输出镜、轴上放电管、小球面镜构成了非稳腔，其特征在于该腔位于组合圆管放电管的对称轴线上，其特征更在于非稳腔由输出镜和一小球面反射镜构成，非稳腔的任务是产生一种子信号，注入到组合圆管子谐振腔中。

4.根据权利要求1所述方法，非稳腔的振荡光束是经两转折球反射镜耦合而使组合圆管子谐振腔的振荡受到了控制的，其特征在于非稳腔内某一点的自发辐射沿轴向传播，它的近轴光线近似平行于系统轴线，经轴上放电区域放大并经非稳腔的选择，其本征球面波经两转折球面镜的重合焦点注入各放电管内激发各子谐振腔振荡，使得各放电管由受激辐射产生的光子带有信号球面波的相位信息，最终即可得到多个（i个）具有相干性的子光束的并合输出光束。

5.当轴上放电区采用直流放电并首先放电，而各放电管分别单独采用直流放电时，本轴对称四镜折迭组合CO₂激光器可获得一定程度的锁相输出。

6.一种激光装置，由第一全反射镜（1）、第二全反射镜（2）、第三全反射镜（3）、第四全反射镜（4）、第五全反射镜（5）、第六全反射镜（6）、第七全反射镜（7）、第八全反射镜（8）、第一石英或玻璃放电管（9）、第二石英或玻璃放电管（10）、第三石英或玻璃放电管（11）、第四石英或玻璃放电管（12）、第五石英或玻璃放电管（13）、第六石英或玻璃放电管（14）、第七石英或玻璃放电管（15）、第八石英或玻璃放电管（16）、转折中空圆环反射镜（17）、转折球反射镜（21）、输出镜（22）、激光器支架（23）、激光器圆盘形支架（25）、中空圆台支架（26）、放电系统（28）组成，第一石英或玻璃放电管（9）、第二石英或玻璃放电管（10）、第三石英或玻璃放电管（11）、第四石英或玻璃放电管（12）、第五石英或玻璃放电管（13）、第六石英或玻璃放电管（14）、第七石英或玻璃放电管（15）、第八石英或玻璃放电管（16）之左端口分别与第一全反射镜（1）、第二全反射镜（2）、第三全反射镜（3）、第四全反射镜（4）、第五全反射镜（5）、第六全反射镜（6）、第七全反射镜（7）、第八全反射镜（8）连接，各放电管一一对应地穿过圆盘形支架（25）的对应小孔，与小孔边缘的间隙均为0.2mm，以弹性胶固定，各放电管的右端外沿部分一一与中空圆环形全反射镜17相连接，各放电管内沿分别与锥形管18相连接，锥形管的顶端与镜21相连接，轴上放电石英或玻璃管（20）可端口与输出镜（22）连接，激光器支架（23）、激光器圆盘形支架（25）、中空圆台支架（26）与激光器底坐（27）连接，其特征在于，各放电管9、10、11、12、13、14、15、16的管心线平行于激光器系统的对称轴线，各放电管之左端口的全反射镜分别与中空圆环形全反射镜17、全反镜21和输出镜22构成8个谐振子腔，而全反镜21和输出镜22构成公共放电区的非稳腔，当公共放电区20优先于各放电管放电时，轴上放电管之谐振腔在镜21的输出经镜21和镜17的公共焦点24注入到各放电管激发镜i（1-8）-镜17-镜21-镜22内的振荡，使得各放电管由受激辐射产生的光子带有信号球面波的相位信息，最终即可得到i（8）个具有相干性的子光束的并合输出光束。