[发明专利]空心镜激光谐振腔

说明书

技术领域

本发明属于激光器技术领域，具体是一种由空心镜构成的激光谐振腔，涉及一种空心镜激光谐振腔。

背景技术

在现有技术中的激光器输出的激光光束都是高斯光束，即激光光束横截面上的光强分布是高斯函数形式分布。高斯分布的光强，光斑中心能量强，旁边能量弱。这样的光强分布，不利于激光熔覆和焊接的应用。如何采用一种简单易行、价格低廉的方法，获得比较均匀的激光光强分布，是激光应用研究的热点之一，获得光强分布均匀激光光束，传统采用激光输出后通过积分镜、π形镜、微透镜阵列等装置，对激光光束进行整形匀化的方法来实现。此类方法虽然可以获得光强分布比较均匀的激光光斑，但这些特种镜片，价格高昂，且随着激光器输出的光强分布发生变化，均化的效果也不一致，影响了激光在应用中的稳定性。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是通过谐振腔有效地控制激光振荡的中心光强，解决了直接从激光器中获得光束横截面上光强分布较为均匀的激光束，提供一种空心镜激光谐振腔。

本发明空心镜激光谐振腔内容简述：

本发明空心镜激光谐振腔，其特征在于：空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜、激光增益介质和平面输出镜；全反镜或平面输出镜是中心设有直径为0.5mm～5mm圆孔的全反射平面镜，获得空心高斯光束，通过改变中心孔径大小，或改变圆孔在全反镜上或输出镜上，得到多种形式的空心高斯光束。

在空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜、激光增益介质和平面输出镜，全反镜的中心设有直径为0.5mm～5mm的圆孔，平面输出镜为中心无孔的高反射率平面输出镜。

在空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜、激光增益介质和平面输出镜，全反镜中心无孔，平面输出镜是中心设有直径为0.5mm～5mm的圆孔的高反射率平面输出镜。

在空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜、激光增益介质和平面输出镜，全反镜和平面输出镜是中心均设有直径为0.5mm～5mm的圆孔的高反射率平面输出镜。

本发明空心镜激光谐振腔，可以获得空心高斯光束，是以低成本的方式产生有利于材料加工的光束；可以根据应用的需要，确定使用中心带有小孔的全反镜或输出镜，从而实现不同的空间光强分布；可以根据应用的需要，合理的改变孔型的尺寸适应对光束空间特性的需要。

附图说明

图1是空心镜激光谐振腔实施例1的结构示意图；

图2是空心镜激光谐振腔实施例1产生的轴向光强分布图；

图3是空心镜激光谐振腔实施例2的结构示意图；

图4是空心镜激光谐振腔实施例2产生的轴向光强分布图；

图5是空心镜激光谐振腔实施例3的结构示意图；

图6是空心镜激光谐振腔实施例3产生的轴向光强分布图；

图7是激光器产生光束烧蚀耐火砖材料图；

图8是高斯光束烧蚀耐火砖材料图；

图中：1是全反镜、2是激光增益介质、3是平面输出镜。

具体实施方式

本发明空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜、激光增益介质和输出镜；全反镜或平面输出镜是中心设有直径为0.5mm～5mm圆孔的全反射平面镜，获得空心高斯光束，通过改变中心孔径大小，或改变圆孔在全反镜上或平面输出镜上，得到多种形式的空心高斯光束，下面结合实施例及附图做具体说明。

实施例1

见图1，在空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜1、激光增益介质2和平面输出镜3，全反镜1的中心设有直径为0.5mm～5mm的圆孔，平面输出镜3为中心无孔的高反射率平面输出镜。

工作原理

激光在该谐振腔内建立的过程中，由于全反镜1中心含有一个圆孔，因此原本产生的高斯光束的中心低阶模部分被抑制了一部分，见图2为轴向光强分布图，所得到的空心高斯光束在与材料相互作用时可以得到均匀的温度场分布。

实施例2

见图3，在空心镜激光谐振腔的光路上依次为全反镜1、激光增益介质2和平面输出镜3，全反镜1中心无孔，平面输出镜3是中心设有直径为0.5mm～5mm的圆孔的高反射率平面输出镜。

工作原理

见图4，为实施例2的谐振腔产生光束的轴向光强分布，由于在平面输出镜3的中心设有直径为0.5mm～5mm的圆孔，将更加有效的抑制高斯光束中低阶模的部分，其轴向光强分布路图与实施例1相比较基模部分振荡更加少。

实施例3