一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器，包括用于灌装惰性气体和卤素气体的谐振腔体(1)，所述的谐振腔体(1)内设有相互间隔并能够放电的两个电极(2)，所述的谐振腔体(1)前端设有第一谐振镜片(3)，所述的谐振腔体(1)后端设有第二谐振镜片(4)，并且在第一谐振镜片(3)与电极(2)前端之间的位置设置有第一正圆形光阑(5)，在电极(2)后端与第二谐振镜片(4)之间的位置设置有第二正圆形光阑(6)。本实用新型专利技术结构简单，激光发散角一致，光斑呈圆形。斑呈圆形。斑呈圆形。

【技术实现步骤摘要】
一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器


[0001]本技术涉及一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器。

技术介绍

[0002]准分子激光是指受激二聚体产生的激光。当惰性气体和卤素气体按一定比例和压力混合在一起时，在放电电极等激励源的作用下使气体原子从基态跃迁到激发态，甚至被电离。处于激发态的原子或离子很容易结合成分子，这种分子的寿命仅有几十纳秒。当激发态的分子数远多于基态准分子数，就形成离子数反转。准分子从激发态跃迁回基态时，释放出光子，经谐振腔振荡放大发射出激光。同时惰性气体和卤素气体从准分子状态迅速解离成2个原子。这些光子所释放出的光子能量非常大，常用于精细化加工等。
[0003]然而，目前准分子激光器有一较大的缺陷是矩形激光在X、Y方向的发散角不一致而导致准分子激光精细化加工中存在诸多不便。在准分子激光精细化加工中一般都希望得到发散角一致的圆形激光光斑，目前采用的方案一般都是在激光器外部的光路中增加圆形的光阑，以从方形的激光光斑中截取圆形的激光光斑，但是由于本身发散角的原因，随着光的传播，该圆形光斑仍然会发生变形，随着光路的延长，光斑的变形越大，会越来越再次接近矩形。
[0004]另外，传统的准分子激光器很难在间距10mm电极之间得到宽8mm以上的激光光斑，在需要较大光斑应用场合下受限。
[0005]因此，本技术正是基于以上的不足而产生的。

技术实现思路

[0006]本技术目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，激光发散角一致，光斑呈圆形的准分子激光器。
>[0007]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器，包括用于灌装惰性气体和卤素气体的谐振腔体1，所述的谐振腔体1内设有相互间隔并能够放电的两个电极2，所述的谐振腔体1前端设有第一谐振镜片3，所述的谐振腔体1后端设有第二谐振镜片4，并且在第一谐振镜片3与电极2前端之间的位置设置有第一正圆形光阑5，在电极2后端与第二谐振镜片4之间的位置设置有第二正圆形光阑6。
[0009]每个所述的电极2纵截面轮廓包括相互平行的第一竖直边21和第二竖直边22，所述的第一竖直边21和第二竖直边22上端之间通过上轮廓边23连接，所述的第一竖直边21和第二竖直边22下端之间通过下轮廓边连接，所述的下轮廓边包括依次连接并在连接位置相切的第一弧形边C1、第二弧形边C2、第三弧形边C3、第四弧形边C4、第五弧形边C5、第六弧形边C6、第七弧形边C7、第八弧形边C8、第九弧形边C9、第十弧形边C10和第十一弧形边C11，并且所述的第一弧形边C1与第一竖直边21连接并相切，所述的第十一弧形边C11与第二竖直边22连接并相切。
[0010]所述的第一弧形边C1的半径为2.238mm、第二弧形边C2的半径为3.535mm、第三弧形边C3的半径为10.787mm、第四弧形边C4的半径为30.59mm、第五弧形边C5的半径为74.01mm、第六弧形边C6的半径为142.764mm、第七弧形边C7的半径为74.01mm、第八弧形边C8的半径为30.59mm、第九弧形边C9的半径为10.787mm、第十弧形边C10的半径为3.535mm、第十一弧形边C11的半径为2.238mm，并且第一竖直边21与第二竖直边22之间的距离L为20mm。
[0011]两个电极2之间最近的距离D为10mm。
[0012]所述的第二谐振镜片4的反射率为99.5％，所述的第一谐振镜片3的反射率为8％。
[0013]与现有技术相比，本技术有如下优点：本技术在第一谐振镜片与电极前端之间设置第一正圆形光阑，且在第二谐振镜片与电极后端之间设置第二正圆形光阑，当电极放电激发谐振腔体内惰性气体和卤素气体混合气体以后，释放出的光子只能通过第一正圆形光阑和第二正圆形光阑上的正圆形孔而到达第一谐振镜片和第二谐振镜片振荡，进而谐振放大产生激光，也就是说光子只能通过第一正圆形光阑和第二正圆形光阑上的正圆形孔范围，而运动至第一正圆形光阑和第二正圆形光阑上圆形孔以外位置的光子将不能产生谐振振荡，因此只能在第一正圆形光阑和第二圆形光阑的正圆形孔区域产生激光，并且因为光阑孔是正圆形孔，故谐振放大增益的范围也限于两个光阑孔之间形成的圆柱通道内。所以最终射出第一谐振镜片后的激光光斑是发散角一致的正圆形光斑。本技术在谐振腔内利用第一正圆形光阑和第二正圆形光阑对光子的振荡进行选择排除，在激光发生源头就生成发散角一致的正圆形光斑激光，避免在激光器外部光路中通过圆形光阑截取圆形光斑仍然不能改变发散角不一致的缺陷，为用户提供始终呈圆形的激光光斑，满足在精细化加工中的要求，设计巧妙。
【附图说明】
[0014]图1是本技术发散角一致的圆形光斑准分子激光器示意图之一；
[0015]图2是本技术发散角一致的圆形光斑准分子激光器光子振荡示意图；
[0016]图3是本技术本技术发散角一致的圆形光斑准分子激光器示意图之二；
[0017]图4是本技术的电极的纵截面示意图；
[0018]图5是本技术电极电场和放电宽度的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本技术作进一步描述：
[0020]如图1至图3所示，一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器，包括用于灌装惰性气体和卤素气体的谐振腔体1，所述的谐振腔体1内设有能够给放电的电极2，所述的谐振腔体1前端设有第一谐振镜片3，第一谐振镜片3的反射率为8％，所述的谐振腔体1后端设有第二谐振镜片4，第二谐振镜片4的反射率为99.5％，并且在第一谐振镜片3与电极2前端之间的位置设置有第一正圆形光阑5，在电极2后端与第二谐振镜片4之间的位置设置有第二正圆形光阑6。电极2放电激发谐振腔体1内惰性气体和卤素气体混合气体以后，释放出的光子只能通过第一正圆形光阑5和第二正圆形光阑6上的正圆形孔而到达第一谐振镜片3和第二谐振镜片4而进行振荡，进而谐振放大产生激光，也就是说光子只能通过第一正圆形光阑5
和第二正圆形光阑6上的正圆形孔范围，而运动至第一正圆形光阑5和第二正圆形光阑6上圆形孔以外位置的光子将不能产生谐振振荡，因此只能在第一正圆形光阑5和第二圆形光阑6的正圆形孔区域产生激光，并且因为光阑孔是正圆形孔，所以最终射出第一谐振镜片3后的激光光斑是发散角一致的正圆形光斑。在谐振腔内利用第一正圆形光阑5和第二正圆形光阑6对光子的振荡进行选择排除，在激光发生源头就生成发散角一致的正圆形光斑激光，避免在激光器外部光路中通过圆形光阑截取圆形光斑仍然不能改变发散角不一致的缺陷，为用于提供始终呈圆形的激光光斑，满足在精细化加工中的要求。
[0021]如图4所示，每个所述的电极2纵截面轮廓包括相互平行的第一竖直边21和第二竖直边22，所述的第一竖直边21和第二竖直边22上端之间通过上轮廓边23连接，所述的第一竖直边21和第二竖直边22下端之间通过下轮廓边连接，所述的下轮廓边包括依次连接并在连接位置相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器，其特征在于：包括用于灌装惰性气体和卤素气体的谐振腔体(1)，所述的谐振腔体(1)内设有相互间隔并能够放电的两个电极(2)，所述的谐振腔体(1)前端设有第一谐振镜片(3)，所述的谐振腔体(1)后端设有第二谐振镜片(4)，并且在第一谐振镜片(3)与电极(2)前端之间的位置设置有第一正圆形光阑(5)，在电极(2)后端与第二谐振镜片(4)之间的位置设置有第二正圆形光阑(6)。2.根据权利要求1所述的发散角一致的圆形光斑准分子激光器，其特征在于：每个所述的电极(2)纵截面轮廓包括相互平行的第一竖直边(21)和第二竖直边(22)，所述的第一竖直边(21)和第二竖直边(22)上端之间通过上轮廓边(23)连接，所述的第一竖直边(21)和第二竖直边(22)下端之间通过下轮廓边连接，所述的下轮廓边包括依次连接并在连接位置相切的第一弧形边(C1)、第二弧形边(C2)、第三弧形边(C3)、第四弧形边(C4)、第五弧形边(C5)、第六弧形边(C6)、第七弧形边(C7)、第八弧形边(C8)、第九弧形边(C9)、第十弧形边(C10)和第十一弧形边(C11)，并且所述的第一弧形...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱能伟，方晓东，游利兵，马跃，刘弘禹，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：