产生圆形光斑的准分子激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔，所述放电腔内设置有成对设置的放电电极，所述放电电极绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。所述放电电极可以是采用螺旋形电极条；也可以由若干个绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布的小长条形电极条组成。使用本实用新型专利技术的准分子激光器可以直接产生能量均匀的圆形光斑，而不需要添加光学整形器等光学组件对长方形的激光光斑进行整形。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种激光器，尤其是涉及一种产生圆形光斑的准分子激光器。
技术介绍
准分子激光器放电腔腔体的结构，可参见附图说明图1、图2所示。目前，世界权威准分子激光器制造商LAMBDA PHYSIK公司、TuiLaser公司出品的准分子激光器都是采用这样的腔体结构。其工作过程是当两个长条形电极15和16之间有大电流快速放电的时候，处在放电区域的基态下的工作气体的原子受到激发，其外层电子被激发到更高能级的轨道上，电子分布状态被打破，则可和另一原子形成一个短寿命的分子，这种处于激发态的短寿命的分子就叫准分子。准分子处于粒子数反转状态时，从激发态迁回基态的瞬间，会释放出光子，再经光学谐振腔振荡放大，发射出激光。光学谐振腔由两块光学镜片组成，一片为全反射镜片，另一片为半透半反镜片，它将一部分激光反射到谐振腔内参与振荡，另一部分激光输出腔外。但是，现有的准分子激光器的电极，均为长条形，以致使其放电区域是一个长方形，它输出的激光的光斑也为长方形，其能量的分布不理想，X向和Y向明显不一致，参见图3。并且，从激光的应用方面来看，不管用于工业加工，还是医学治疗，要求的光斑形状绝大多数都是圆形，其能量也应当是均匀分布的。所以，就需要将长方形的激光光斑变换成圆形光斑。通常的做法是将激光器输出的长方形光斑，先通过一个光学整形器，再通过一个光学会聚器，最后得到一个符合要求的激光光斑，使用到工作位置上。光学会聚器一般都比较简单，大都一、两个透镜解决问题，其能量损耗也比较小。但是光学整形器的结构就很复杂，技术含量很高，往往需要很多个镜片，整个光路的体积也很大，能量损耗也大，有的光学整形器的能量损耗可以大于百分之五十，并且其价格也很高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种产生圆形光斑的准分子激光器，使用它可以直接产生能量均匀的圆形光斑，而不需要添加光学整形器等光学组件对长方形的激光光斑进行整形。本技术的技术方案是一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔，所述放电腔内设置有成对设置的放电电极，所述放电电极绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。本技术的详细的技术方案是一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔，所述放电腔内设置有成对设置的放电电极，所述放电电极绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。所述放电电极为螺旋形电极条。本技术的另一种详细技术方案是一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔，所述放电腔内设置有成对设置的放电电极，所述放电电极绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。所述放电电极由若干个绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布的小长条形电极条组成。上述第二种方案中，如成对的小长条形电极条的数目增加到极限，相邻的小长条形电极条连接成一体，就形成了第一种方案中的成对的螺旋形电极。而对于第一种方案，如果将二根螺旋形电极条分成数量很多的小段，每小段为小长条形，即分成数量很多的小长条形电极条，并作螺旋形排列，就成了第一种方案。所以，第二种方案具有更好的加工性，而第一种方案可视为第二种方案的极限状态，它们都是对放电电极进行改变，将原本长条形的电极条，改变成了绕放电腔腔体中心轴的螺旋形分布结构，使原来的长方形的放电区域改变成为均匀的圆形，使输出的光斑的形状成为均匀的圆形。本技术的优点是本技术的准分子激光器，其光学整形的工作不是在激光器光斑输出以后才进行，而是在光斑形成的同时就已经充分考虑到了激光应用方面的要求，在激光输出的时候，已经同时完成了光斑整形的工作。由于免去了光学整形器，不但可以减少整个激光应用系统的能量损耗，可以减小整个系统的体积，还可以减少整个系统的制造成本。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的描述图1为现有技术激光器放电腔的结构示意图；图2为图1的侧视示意图；图3为现有技术激光器的长方形光斑示意图；图4为本技术实施例一中表现放电电极条5的结构示意图；图5为图4的侧视示意图；图6为本技术实施例一中表现放电电极条6的结构示意图；图7为图6的侧视示意图；图8为本技术激光器的圆形光斑示意图；图9为本技术实施例二的结构示意图；图10为图9的侧视示意图。其中1激光器放电腔；2放电区域；3半透半反镜片；4全反射镜片；5螺旋形电极条；6螺旋形电极条；7小长条形电极条；8小长条形电极条；9中间能量较高部分；10边缘能量较低部分；11激光；15长条形电极；16长条形电极。具体实施方式实施例一如图4、图5、图6、图7所示，一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔1，放电腔1内设置有成对设置的放电电极。放电电极采用螺旋形电极条，螺旋形电极条5和螺旋形电极条6两电极条的电极正面相对设置，构成以放电腔1腔体中心轴为旋转对称轴的双螺旋结构。为了图示清楚，图4、图6各绘制表示一根螺旋形电极条的情况。图4和图6位置对应绘制，表示了这种双螺旋结构。在图4、图6中，图下方标示出这一根螺旋形电极条在若干位置的截面形状，以及该位置电极所形成的光斑。采用本技术激光器产生的圆形光斑如图8所示。实施例二如图9所示，一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔1，所述放电腔1内设置有成对设置的放电电极，放电电极绕放电腔1腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。放电电极由若干个绕放电腔腔体中心轴呈螺旋形分布的小长条形电极条7、8组成。如图9、图10所示，每对小长条形电极条7、8为电极正面相对设置，每对小长条形电极条7的纵向和放电腔1腔体中心轴向一致，各对小长条形电极条7在放电腔1腔体横截面的投影上呈旋转对称分布；并且，各对小长条形电极条7在放电腔1腔体横截面的投影上叠加均匀。在图9中，图下方标示出电极每一段位置的小长条形电极条7、8的截面形状，以及该位置电极所形成的光斑。图中，多个小长条形电极条7组成了双螺旋结构中的一组放电电极，多个小长条形电极条8组成了相对应的另一组放电电极。这两组放电电极总体上构成了绕放电腔1腔体中心轴的双螺旋结构。采用本技术激光器产生的圆形光斑如图8所示。当然，本技术的产生圆形光斑的准分子激光器还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本技术的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。权利要求1.一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔(1)，所述放电腔(1)内设置有成对设置的放电电极，其特征在于所述放电电极绕放电腔(1)腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。2.根据权利要求1所述的产生圆形光斑的准分子激光器，其特征在于所述放电电极为螺旋形电极条(5、6)。3.根据权利要求1所述的产生圆形光斑的准分子激光器，其特征在于所述放电电极由若干个绕放电腔(1)腔体中心轴呈螺旋形分布的小长条形电极条(7、8)组成。专利摘要本技术公开了一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔，所述放电腔内设置有成对设置的放电电极，所述放电电极绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生圆形光斑的准分子激光器，包括一激光器放电腔（１），所述放电腔（１）内设置有成对设置的放电电极，其特征在于：所述放电电极绕放电腔（１）腔体中心轴呈螺旋形分布，成对设置的放电电极的电极正面相对设置，构成对称的双螺旋结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈寅方，
申请(专利权)人：苏州六六视觉科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]