[实用新型]一种散热均匀的封离型二氧化碳激光器

说明书

本实用新型涉及激光发生器技术领域，具体涉及一种散热均匀的封离型二氧化碳激光器，包括贮气管、位于贮气管内并与贮气管一端连通的放电管、连通贮气管另一端和放电管的回气管、位于贮气管内并套在放电管外的水冷管、分别位于放电管两端的正电极和负电极、位于贮气管正电极端的全反射镜和位于贮气管负电极端的输出反射镜，水冷管的进水口和出水口穿出贮气管，其特征在于，放电管内壁附着有用于引起放电管内气体湍流的凸起。本实用新型的实质性效果是：通过凸起引起流动气体产生湍流，使气体散热更充分、均匀，提高激光功率，延长使用寿命；提高二氧化碳激光器工作的稳定性，减少杂模影响。

技术领域

本实用新型涉及激光发生器技术领域，具体涉及一种散热均匀的封离型二氧化碳激光器。

背景技术

二氧化碳激光由于具有功率大、转换效率高、光学质量高、相干性好等优点，被广泛的应用在材料加工、医疗辅助、军事武器、环境测量等领域。产生二氧化碳激光的装置是二氧化碳激光器。二氧化碳激光器是分子气体激光器，它是通过分子能级间的跃迁产生激发振荡的一种激光器。按照封装方式分类，二氧化碳激光器可分为流动型和封离型两种，目前的封离型二氧化碳激光器通常包括激光管外壳、储气室、放电管、套设在放电管外部的水冷套、设置在放电管两端的电极、以及设置在激光管外壳两端的谐振腔尾部反射镜和谐振腔出光透镜。在工作时，需要在放电管电极上施加高压，放电管中气体分子经过一系列复杂过程发生能级跃迁，激发出某些固定波长的激光，经谐振腔尾部反射镜和谐振腔出光透镜反射后形成激光束，从输出镜片中射出。在现有技术中，二氧化碳激光器虽然转换效率很高，公认的可达40%，但是更多的能量会转化为气体的内能，使得激光谱线变宽，特别是温度升高可使气体分子分解，降低激光管的使用寿命，由此可知，对于放电管内气体的冷却成为本领域的技术难题。

现有的二氧化碳激光器放电管材质通常为硬质玻璃，放电管内壁较为光滑，为了提高激光器功率与改善气体催化效果，人们会在放电管内壁上镀纳米金属膜，虽然功率方面有了一定的提高，但是，这种放电管存在两个问题，第一，由于金属膜镀层的反射作用，使得放电管内不规则激光形成相对于轴向的不规则折射，产生杂模，杂模与主模相互竞争，所以这就造成了主模功率下降模式差的问题，使其达不到镀膜后功率和模式提升的最佳效果；第二，由于放电管内部比较光滑，在放电过程中，管内气体流动较为平滑，甚至可近似于层流状态，在该流动状态下，放电管中心部分气体的冷却效果远远低于贴近管壁边界层附近的气体，所以这就造成了冷却气体的空心化和激光模式的空心化，并且激光管内气体分解加快，使得放电管使用寿命降低。

例如中国专利CN2862437Y，公开日2007年1月24日，一种封离型二氧化碳激光器，有贮气管，贮气管内设置水冷管，水冷管与进、出水管连接，水冷管内设置放电管，阳电极设置在放电管一端的空腔内，该空腔外侧设置全反镜，阴电极设置在放电管另一端的空腔内，该空腔外侧设置输出反射镜，水冷管上绕装回气管，回气管的一端与贮气管相通，回气管另一端与设置有阳电极的空腔相通。其具有提高输出功率的效果。但其不能解决二氧化碳激光器产生杂模和气体冷却效果不均匀的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前的二氧化碳激光器的气体冷却效果不均匀的技术问题。提出了一种气体冷却更均匀的工作更稳定且寿命更长的利于气体冷却的二氧化碳激光器谐振腔。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种散热均匀的封离型二氧化碳激光器，包括贮气管、位于贮气管内并与贮气管一端连通的放电管、连通贮气管另一端和放电管的回气管、位于贮气管内并套在放电管外的水冷管、分别位于放电管两端的正电极和负电极、位于贮气管正电极端的全反射镜和位于贮气管负电极端的输出反射镜，水冷管的进水口和出水口穿出贮气管，所述放电管内壁附着有用于引起放电管内气流湍流的凸起。