具有寄生模式抑制的激光谐振器制造技术

用于激光器201谐振器包括：第一谐振器壁203a；第二谐振器壁205a，其在横向方向上与第一谐振器壁分开从而在第一谐振器壁与第二谐振器壁之间限定间隙206；激光介质，其安置于所述间隙中；第一反射镜207，其安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第一端；第二反射镜209，其安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第二端，其中，第一反射镜和第二反射镜合作以沿着穿过激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，其中，所述多个路径限定谐振器内的多余区域的边界，其中，所述腔内激光束并不穿过多余区域；其中，第一反射镜和第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，激光谐振器的一部分位于多余区域内；寄生模式抑制器位于谐振器的多余区域内并且安置于第一谐振器壁的第一端与第一反射镜之间。

Laser resonator with parasitic mode suppression

For 201: the first resonator comprises a laser resonator wall 203A; second 205A to separate the resonator wall, defining a gap 206 between the first wall and the second wall resonator resonator in the transverse direction and the first resonator wall; the laser medium, its placement in the gap; the first reflecting mirror 207 is arranged in a first resonator and its wall the second resonator wall first end; the second mirror 209, which is arranged in a first resonator and the second resonator wall wall second end, wherein the first mirror and the second mirror to cooperation along multiple paths through the laser medium to fold cavity laser beam, wherein the plurality of paths defined spare area within the resonator among them, the boundary of the cavity of the laser beam is not through the redundant region; among them, the first reflector and the second reflector formed for parasitic mode of laser shock A portion of the laser resonator is located in the excess region; the parasitic mode suppressor is located in the excess region of the resonator and positioned between the first end of the first resonator wall and the first reflector.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有寄生模式抑制的激光谐振器
技术介绍
多通激光谐振器，也被称作多折叠或折叠式激光谐振器常用于激光器中以实现长的有效增益路径，同时维持谐振腔的短物理长度。尽管射束路径的折叠可以在一个、两个或三个维度上发生，线性折叠的多通谐振器具有相对于易于构建的优点。在线性多通配置内，完全自由空间、完全波导或混合操作可以限定横向于射束路径的轴线。虽然在折叠轴线中使用波导可能会将激光振荡约束为单模，但有时希望替代地使用自由空间传播，这是因为能在自由空间中更易于实现高斯射束。多通激光谐振器，也被称作多通光学腔，可以经由一个或多个反射镜一次或多次折叠稳定单通谐振器来形成。例如，图1A示出了由两个反射镜103和105形成的稳定单通谐振器101。增益介质106位于两个反射镜103和105之间，增益介质106造成电磁能量发射，电磁能量然后积聚于谐振器101内。由于反射镜103和105的高反射率，大部分能量包含在谐振器101内并且因此，产生腔内激光束107。通常也被称作输出耦合器的反射镜103允许能量的小部分以输出激光束109的形式离开谐振器。输出激光束109可以用于多种不同用途，例如激光切割、焊接、标记或任何其它用途。形成于谐振器101的反射镜103与105之间的腔内激光束107可以以被称作谐振器101的基模的模式振荡。谐振器101的基模可以部分地表征为在横向方向上的特定射束形状，即，在垂直于腔内激光束107的传播方向的方向上。例如，谐振器101的基模可以表征为射束形状遵循高斯强度分布的射束。如本文所用的高斯激光束的半径定义为(从射束中峰值强度的中心位置)射束强度以因数1/e2减小的距离。此外，高斯射束的腰w1出现在具有最小半径的射束上纵向位置处。例如，对于图1A中示出的具有以距离L1分开的一个平面镜103和一个凹面镜105的稳定谐振器而言，腔内高斯激光束107的腰w1出现在平面镜103的表面处。此外，在此配置中，在反射镜103与107之间的分隔定义被称作腔间激光束107的路径长度的长度。因此，对于图1A所示的同轴(in-line)谐振器配置，谐振器的物理长度等效于路径长度L1。图1B示出了其中谐振器的物理长度可以比腔间激光束107的路径长度更短的另一设置。在图1B中，可以通过在腔内包括平面转向反射镜111来实现腔间激光束107的路径长度的延长。平面转向反射镜111的效果是折叠腔间激光束107的路径而无需改变图1A中所描绘的稳定谐振器的性质。例如，在图1B中示出的折叠配置，谐振器L2的物理长度近似为腔间激光束107的路径长度L1的一半。如在图1B中示出，激光束107两次通过增益介质106，第一次通过由激光束107的部分107a表示，并且第二次通过由激光束107的部分107b表示。因为腔间激光束两次通过增益介质106，折叠配置可以实现更高增益，和输出激光束109中相应地更高的输出功率。
技术实现思路
提供此
技术实现思路
是为了介绍一系列概念，这些概念将在以下详述中进一步描述。此
技术实现思路
并不意图确认所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图用来辅助限制所要求保护的主题的范围。本公开的说明性实施方式针对于一种用于激光器的谐振器。该谐振器包括第一谐振器壁和第二谐振器壁。第二谐振器壁在横向方向上与第一谐振器壁分开从而在第一谐振器壁与第二谐振器壁之间限定间隙，激光介质安置于间隙中。第一反射镜安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第一端，并且第二反射镜安置于第一谐振器壁和第二谐振器壁的第二端。第一反射镜和第二反射镜合作以沿着穿过激光介质的多个路径来折叠腔内激光束。该多个路径限定在谐振器内多余区域的边界，其中，腔内激光束并不穿过多余区域。第一反射镜和第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，激光谐振器的一部分位于多余区域内。寄生模式抑制器位于谐振器的多余区域内并且安置于第一谐振器壁的第一端与第一反射镜之间。本公开的说明性实施方式针对于一种用于激光器的谐振器。该谐振器包括：具有厚度的激光介质；第一反射镜，其安置于激光介质的第一端；以及第二反射镜，其安置于激光介质的第二端。第一反射镜和第二反射镜合作以沿着穿过激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，从而限定谐振器内多余区域的边界，其中，腔内激光束并不穿过多余区域。第一反射镜和第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，激光谐振器的一部分位于多余区域内。寄生模式抑制器位于谐振器的多余区域内。本专利技术的其它方面将在下文的描述和所附权利要求中显而易见。附图说明图1A至图1B示出了激光谐振器的示例。图2A至图2C示出了根据一个或多个实施方式，采用具有寄生模式抑制的激光谐振器的激光器的示例。图3A至图3B示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的板条谐振器的示例。图4A至图4D示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的板条谐振器的示例。图5A至图5E示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图6A至图6G示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图7A至图7C示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图8A至图8B示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图9A至图9C示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图10A至图10J示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图11A至图11H示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图12A至图12I示出了根据本专利技术的一个或多个实施方式的寄生模式抑制器。图13示出了根据一个或多个实施方式的帕邢曲线。具体实施方式现在将参考附图，详细地描述具有寄生模式抑制的激光谐振器的具体实施方式。为了一致性，在各个附图(也被称作图)中相似的元件由相同的附图标记来表示。在实施方式的以下详细描述中，陈述了许多具体细节以便提供对于具有寄生模式抑制的激光共振器的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下来实践这些实施方式。在其它情形下，并未详细地描述熟知的特征以避免使描述不必要地复杂化。一般而言，本公开针对于具有寄生模式抑制的激光谐振器。根据一个或多个实施方式，由一个或多个寄生模式抑制器来实现寄生模式抑制，所述一个或多个寄生模式抑制器附接到固态增益介质、一个或多个延伸表面、延伸构件和屏蔽件或者成为其整合的部分。这些模式抑制器和/或延伸表面、延伸构件和屏蔽件可以位于谐振器的反射镜附近或邻近处。本专利技术利用了谐振器中在谐振器端部处相邻射束之间的空间分隔最大，该空间分隔由反射镜限定。在寄生振荡区域中所希望的振荡的射束之间的空间分隔被实施为使得寄生模式抑制结构的放置用来有效地抑制寄生振荡同时并不显著地影响或干扰所希望的激光振荡。根据一个或多个实施方式，具有寄生模式抑制的激光谐振器可以采用多种不同类型的激光增益介质，在本文中也被称作激光介质。例如，谐振器的一个或多个实施方式可以通过操作以抑制在气体放电介质和/或固态增益介质内的寄生激光振荡。图2A示出了根据一个或多个实施方式的采用具有寄生模式抑制的激光谐振器例如多通激光谐振器的激光器的示例。在讨论寄生模式抑制结构的细节之前，将讨论在图2A中示出的激光器的一般部件。更具体而言，图2A示出了采用激光谐振器的激光器的一个示例，例如多通板条气体激光器201本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于激光器的谐振器，包括：第一谐振器壁；第二谐振器壁，所述第二谐振器壁在横向方向上与所述第一谐振器壁分开从而在所述第一谐振器壁与所述第二谐振器壁之间限定间隙；安置于所述间隙中的激光介质；第一反射镜，所述第一反射镜安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的第一端；第二反射镜，所述第二反射镜安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的第二端，其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜合作以沿着穿过所述激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，所述多个路径限定所述谐振器内的多余区域的边界，所述腔内激光束并不穿过所述多余区域，所述第一反射镜和所述第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，所述激光谐振器的一部分位于所述多余区域内；寄生模式抑制器，所述寄生模式抑制器位于所述谐振器的所述多余区域内并且安置于所述第一谐振器壁的所述第一端与所述第一反射镜之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 US 14/265,7791.一种用于激光器的谐振器，包括：第一谐振器壁；第二谐振器壁，所述第二谐振器壁在横向方向上与所述第一谐振器壁分开从而在所述第一谐振器壁与所述第二谐振器壁之间限定间隙；安置于所述间隙中的激光介质；第一反射镜，所述第一反射镜安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的第一端；第二反射镜，所述第二反射镜安置于所述第一谐振器壁和所述第二谐振器壁的第二端，其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜合作以沿着穿过所述激光介质的多个路径来折叠腔内激光束，所述多个路径限定所述谐振器内的多余区域的边界，所述腔内激光束并不穿过所述多余区域，所述第一反射镜和所述第二反射镜形成用于寄生激光模式的激光谐振器，所述激光谐振器的一部分位于所述多余区域内；寄生模式抑制器，所述寄生模式抑制器位于所述谐振器的所述多余区域内并且安置于所述第一谐振器壁的所述第一端与所述第一反射镜之间。2.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到安置于所述第一谐振器壁的所述第一端上的凹陷搁板的表面上。3.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸构件的表面上，并且所述延伸构件安置于所述第一谐振器壁的所述第一端附近。4.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到屏蔽构件的表面上，并且所述屏蔽构件安置于所述第一反射镜附近。5.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器由选自金属材料和陶瓷材料的一种材料形成。6.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器至少部分地阻挡所述寄生模式的射束路径。7.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述激光介质是气体等离子体放电介质。8.根据权利要求7所述的谐振器，其中，所述谐振器壁由一对电极的对立表面激励并且所述延伸表面由在所述谐振器壁上延伸超过所述电极中的第一端和第二端中至少一个的区域来限定。9.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸表面上，所述延伸表面是由所述第一谐振器壁的所述第一端形成的突伸搁板。10.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述寄生模式抑制器附接到延伸表面上，所述延伸表面安置于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：灵·K·源，詹森·W·贝瑟尔，江·B·源，梅尔文·J·利马，
申请(专利权)人：GSI集团公司，
类型：发明
国别省市：美国,US