[发明专利]具有快速功率控制的二氧化碳激光器

权利要求书

1.二氧化碳激光器，具有在两端利用谐振器端镜（3，4）封闭的含有激活介质（1）的谐振器，并且具有用于供应泵送能量的电极，

其中正交于谐振器端镜（3，4）延伸，在谐振器轴线（11）方向将所述谐振器在谐振器端镜（3，4）之间划分为高功率支路和反馈支路（14），

其中通过用来将谐振器中产生的激光束（7）的一部分输出耦合的偏振分束器（5）将高功率支路和反馈支路（14）相互分开，

其中将激活介质（1）和 λ/4 移相器（2）布置在第一谐振器端镜（3）和偏振分束器（5）之间的高功率支路之中，

其中将光束整形元件（15）布置在第二谐振器端镜（4）和偏振分束器（5）之间的反馈支路（14）之中，

其中所述 λ/4 移相器（2）和偏振分束器（5）能够相对彼此以角度 φ 旋转，而且是以平行于谐振器轴线（11）的至少一个旋转分量围绕旋转轴线或者围绕谐振器轴线（11）旋转，

其中所述谐振器轴线（11）直线延伸，或者被偏振分束器（5）折弯地伸展，

其中能通过作为光束整形元件（15）的波长选择元件替换第二个谐振器端镜（4），并且

其中所述光束整形元件（15）是功率调制元件。

2.根据权利要求 1 所述的二氧化碳激光器，其中谐振器中的激活介质具有小于 0.2 巴的压力，并且/或者其中将 λ/4 移相器（2）布置在激活介质（1）和第一谐振器端镜（3）之间。

3.根据权利要求 2 所述的二氧化碳激光器，其中高功率支路中的激活介质具有小于 0.2 巴的压力。

4.根据权利要求2 所述的二氧化碳激光器，其中谐振器中的激活介质具有小于 0.1 巴的压力。

5.根据权利要求 1-4中任一项所述的二氧化碳激光器，其中两个谐振器端镜（3，4）具有大于 95% 的反射率。

6.根据权利要求 5所述的二氧化碳激光器，其中两个谐振器端镜（3，4）具有大于 99% 的反射率。

7.根据权利要求 1-4 中任一项所述的二氧化碳激光器，其中所述 λ/4 移相器（2）是 λ/4 相位延迟反射镜（16）。

8.根据权利要求 1-4 中任一项所述的二氧化碳激光器，其中所述 λ/4 移相器（2）是适合于高功率的 λ/4 相位延迟反射镜（16）。

9.根据权利要求 1-4 中任一项所述的二氧化碳激光器，

其中能调整角度 φ，其条件是经由激活介质（1）在偏振分束器（5）的方向上传播的光束（6）和在 λ/4 移相器（2）的方向上传播的光束（43）各自相互垂直线偏振，或者

其中能调整角度 φ，其条件是经由激活介质（1）在λ/4 移相器（2）的方向上传播的光束（43）为线偏振，并且经由激活介质（1）在偏振分束器（5）方向上传播的光束（6）为椭圆偏振，其中椭圆的偏心率和位置取决于 φ，

其中将偏振分束器（5）所反射的光束用作输出耦合光束（7），并且将透射光束用作反馈光束（8），并且其中谐振器轴线（11）穿过偏振分束器（5）直线延伸。

10.根据权利要求 1-4中任一项所述的二氧化碳激光器，其中将偏振分束器（5）所透射的光束用作输出耦合光束（7），并且将反射光束用作反馈光束（8），并且其中谐振器轴线（11）经由偏振分束器（5）折弯地延伸。

11.根据权利要求 1-4中任一项所述的二氧化碳激光器，其中在谐振器的反馈支路（14）中使用第二谐振器端镜（4）的位置上的衍射光栅（25）作为波长选择元件。

12.材料加工设备，具有用于工件的工件夹具和根据权利要求 1-11中任一项所述的二氧化碳激光器（35），其中能利用工件夹具相对于激光器的激光输出端定位工件，其中将 λ/4 移相器（34）布置在激光输出端和工件（33）之间的光路之中，其条件是将激光器（35）的线偏振辐射转变为圆偏振辐射（36），使得遇到工件反射或者散射之后在激光器的方向返回传播的辐射部分（37）在第二次通过 λ/4 移相器（34）之后重新线偏振但是垂直于所发射的激光辐射（35）偏振，并且这个辐射部分（38）在进入谐振器中的激活介质（1）之前被偏振分束器（5，17）从激光束方向偏转，并且被吸收器（26）消除。