激光装置及其操作方法制造方法及图纸

一种激光装置(10)，其包括：激光器件(LD1、LD2、…)，用于发射激光脉冲；机动化激光脉冲反射布置，其以均匀的角速度连续地旋转，用于将激光脉冲沿着单个光路(11)朝向目标(12)反射；和控制器(14)，其与机动化激光脉冲反射布置同步，用于单独地启动激光器件以发射到达目标的一系列激光脉冲，而不受机动化激光脉冲反射布置阻碍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光装置及其操作方法
本专利技术涉及激光装置及其操作方法。
技术介绍
魏斯曼等人共同拥有的美国专利号9,939,631公开了一种多重激光腔(multiplelasercavity)激光系统，其包括配置为操作系统以及多个激光腔的控制器，每个激光腔具有输出端，其中，当被控制器激活时，从每个激光腔的输出端发射输出激光束。输出激光束当激活时被直接或间接地引导至旋转镜(rotatingmirror)。旋转镜被可操作地连接至控制器和伺服电机(servomotor)。伺服电机在控制器的引导下，沿着公共光路(commonopticalpath)重定向输出激光束，并且沿着公共光路组合多个激光腔的输出激光束。对简化的激光装置存在需要，用于沿着单个光路从多个激光器件朝向目标发射一系列激光脉冲。
技术实现思路
本专利技术涉及激光装置，用于沿着单个光路从激光器件的线性阵列朝向目标输出一系列激光脉冲。激光器件的线性阵列包括距离目标最远的尾部(trailing)激光器件和在尾部激光器件与目标之间的至少一个或多个激光器件。在第一实施方案中，所有激光器件具有彼此平行并且与单个光路相交(intercepting)的光轴。光轴优选地垂直于单个光路。在第二实施方案中，尾部激光器件具有与单个光路同轴的光轴。激光装置包括机动化(motorized)激光脉冲反射布置，用于使得与在尾部激光器件与目标之间的至少一个激光器件中的每个激光器件相关联的激光脉冲反射器围绕偏离单个光路的旋转轴线以均匀的角速度连续地旋转，以便使激光脉冲沿着光路从其朝向目标反射。在第一实施方式中，激光装置优选地包括固定的激光脉冲反射器，用于使激光脉冲沿着光路从尾部激光器件朝向目标反射。在第二实施方案中，激光装置不需要用于尾部激光器件的激光脉冲反射器。激光装置包括与机动化激光脉冲反射布置同步的控制器，用于单独地启动激光器件，以便发射到达目标的一系列激光脉冲，而不受机动化激光脉冲反射布置阻碍。本专利技术优选地使用在激光波长和脉冲持续时间方面具有相同激光器件的激光器件的线性阵列而实现。但是，本专利技术可以使用发射不同激光波长和/或不同持续时间的激光脉冲的激光器件而实现。而且，本专利技术可以使用不同类型的激光器件(尤其包括固态激光器、激光二极管等)而实现。附图说明为了理解本专利技术并且了解其如何在实践中实施，现在将仅通过非限制性示例，参照附图来描述优选的实施方案，在附图中，类似的部件被同样地编号，并且在附图中：图1是根据本专利技术的第一实施方案的用于沿着单个光路朝向目标发射一系列激光脉冲的激光装置的组合示意性侧向正视图和框图；图2是图1的激光装置的组合示意性前向正视图和框图；图3是用于反射图1的激光装置的尾部激光器件的激光脉冲的激光脉冲反射器的前向正视图；图4是图1的激光装置的盘状(disc-like)激光脉冲反射器支撑构件的前向正视图；图5是图1的激光装置的轮辐状(spoke-like)激光脉冲反射器支撑构件的前向正视图；图6是图1的激光装置的激光脉冲反射器的前向正视图；图7是根据本专利技术的第二实施方案的用于沿着单个光路朝向目标发射一系列激光脉冲的激光装置的组合示意性侧向正视图和框图；图8是根据本专利技术的第三实施方案的用于沿着单个光路朝向目标发射一系列激光脉冲的激光装置的组合示意性侧向正视图和框图；和图9A至图9H示出了将图1的激光装置用于沿着单个光路朝向目标发射四个激光脉冲。具体实施方式本专利技术涉及激光装置，其包括激光器件的线性阵列，用于沿着单个光路朝向目标发射一系列激光脉冲。出于说明的目的，就激光波长和脉冲持续时间τ而言，本专利技术描述了相同的激光器件。在使用中，激光器件的线性阵列旨在以相同的连续顺序从距离目标最远的尾部激光器件至最接近目标的前导(leading)激光器件被反复地启动(fire)。图1和图2示出了用于沿着单个光路11朝向目标12发射一系列激光脉冲的激光装置10。激光装置10包括四个激光器件LD(1)至LD(4)的线性阵列13。线性阵列13包括尾部激光器件LD(1)、激光器件LD(2)、激光器件LD(3)和最接近目标12的前导激光器件LD(4)。激光器件LD(2)至LD(4)沿着光路11朝向目标12从尾部激光器件LD(1)开始以相等的间隔错开。激光装置10包括控制器14，用于单独地启动激光器件LD(1)至LD(4)，以沿着垂直于单个光路11的相应的光轴OA(1)至OA(4)发射激光脉冲。激光脉冲具有大致圆形的激光脉冲分布，其激光脉冲直径D以其各自的光轴为中心。激光装置10包括固定的激光脉冲反射器LPR(1)(见图3)，用于将来自尾部激光器件LD(1)的激光脉冲沿着光路11朝向目标12反射。激光脉冲反射器LPR(1)位于光轴OA(1)与单个光路11的相交处并且相对光轴OA(1)朝向目标12倾斜45°。激光脉冲反射器LPR(1)的最小尺寸至少等于激光脉冲的截面面积。激光脉冲反射器LPR(1)被阴影化，以表示其激光反射特性。激光装置10包括机动化激光脉冲反射布置16，用于将来自激光器件LD(2)至LD(4)的激光脉冲沿着单个光路11朝向目标12反射。机动化激光脉冲反射布置16包括驱动布置17，用于同时旋转对应刚性安装在旋转轴线RA(2)至RA(4)上的盘状激光脉冲反射器支撑构件LPRSM(2)至LPRSM(4)(见图4)，使得它们类似于陀螺(spinningtop)。激光脉冲反射器支撑构件LPRSM(2)至LPRSM(4)对应地与激光器件LD(2)至LD(4)相关联。在示例性设置中，在图2的前向正视图中，旋转轴线RA(2)至RA(4)偏向单个光路11的右侧。在替代设置中，旋转轴线RA(2)至RA(4)可以在单个光路11的左侧、上方或下方。激光脉冲反射器支撑构件LPRSM(2)至LPRSM(4)相对于它们各自的光轴OA(2)至OA(4)朝向目标12倾斜45°。驱动布置17沿着逆时针方向以均匀的角速度ω旋转激光脉冲反射器支撑构件LPRSM(2)至LPRSM(4)。机动化激光脉冲反射布置16包括旋转编码器18，用于出于同步目的将激光脉冲反射器支撑构件LPRSM(2)至LPRSM(4)的角位置提供给控制器14。图4示出了盘状激光脉冲反射器支撑构件LPRSM，其具有在距离其旋转轴线RA半径R处的激光脉冲反射器LPR。激光脉冲反射器LPR被阴影化，以表示其激光反射特性。盘状激光脉冲反射器支撑构件LPRSM由对激光装置10的预期激光波长透明的材料形成。替代地，激光脉冲反射器支撑构件LPRSM可以由对激光装置10的预期激光波长不透明的材料形成，在该情况下，有必要以如下方式形成贯穿孔，该方式使得机动化激光脉冲反射布置16不阻碍激光脉冲到达目标12，如下文参考图9A至图9H说明的。激光脉冲反射器LPR优选地具有弓形形状，其相对于预期的逆时针旋转方向具有前缘LPR-LE和后缘LPR-TE。图5示出了轮辐状LPRSM，其具有在距离其旋转轴线RA半径R处的激光脉冲反射器LPR。轮辐状LPRS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于沿着单个光路朝向目标发射一系列激光脉冲的激光装置，所述激光装置包括：/n(a)激光器件LD(i)的线性阵列，其中i＝1，…，n，其在单独启动控制下用于发射激光脉冲，所述激光器件的线性阵列包括：/ni)距离所述目标最远的尾部激光器件LD(1)，以及/nii)在所述尾部激光器件与所述目标之间的至少一个激光器件LD(i)，其中i＝2，…，n，/n所述至少一个激光器件LD(i)(其中i＝2，…，n)中的每个所述激光器件沿着光轴OA(i)(其中i＝2，…，n)发射激光脉冲，/n所述至少一个光轴OA(i)是平行的并且与所述单个光路相交而并不与其同轴，其中i＝2，…，n；/n(b)机动化激光脉冲反射布置，用于使与每个所述激光器件LD(i)相关联的激光脉冲反射器LPR(i)围绕偏离所述单个光路的旋转轴线以均匀的角度连续地旋转，以便沿着所述单个光路朝向所述目标反射激光脉冲，其中，i＝2，…，n；和/n(c)控制器，其与所述机动化激光脉冲反射布置同步，用于单独地启动所述激光器件的线性阵列中的每个所述激光器件，以便发射到达所述目标的一系列激光脉冲，而不受所述机动化激光脉冲反射布置阻碍。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181014 US 62/745,3761.一种用于沿着单个光路朝向目标发射一系列激光脉冲的激光装置，所述激光装置包括：
(a)激光器件LD(i)的线性阵列，其中i＝1，…，n，其在单独启动控制下用于发射激光脉冲，所述激光器件的线性阵列包括：
i)距离所述目标最远的尾部激光器件LD(1)，以及
ii)在所述尾部激光器件与所述目标之间的至少一个激光器件LD(i)，其中i＝2，…，n，
所述至少一个激光器件LD(i)(其中i＝2，…，n)中的每个所述激光器件沿着光轴OA(i)(其中i＝2，…，n)发射激光脉冲，
所述至少一个光轴OA(i)是平行的并且与所述单个光路相交而并不与其同轴，其中i＝2，…，n；
(b)机动化激光脉冲反射布置，用于使与每个所述激光器件LD(i)相关联的激光脉冲反射器LPR(i)围绕偏离所述单个光路的旋转轴线以均匀的角度连续地旋转，以便沿着所述单个光路朝向所述目标反射激光脉冲，其中，i＝2，…，n；和
(c)控制器，其与所述机动化激光脉冲反射布置同步，用于单独地启动所述激光器件的线性阵列中的每个所述激光器件，以便发射到达所述目标的一系列激光脉冲，而不受所述机动化激光脉冲反射布置阻碍。


2.根据权利要求1所述的激光装置，其中所述尾部激光器件LD(1)沿着与所述单个光路相交而并不与其同轴的光轴OA(1)发射激光脉冲，并且进一步包括激光脉冲反射器，用于将激光脉冲从其沿着所述单个光路朝向所述目标反射。


3.根据权利要求2所述的激光装置，其中所述尾部激光器件LD(1)的激光脉冲反射器是固定的。


4.根据权利要求1所述的激光装置，其中所述尾部激光器件LD(1)的光轴OA1与所述单个光路同轴。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光装置，其中所述至少一个光轴O...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·卡恰图罗夫，
申请(专利权)人：鲁美斯有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL