本实用新型专利技术提供了一种强激光聚焦装置，属于激光技术领域。该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜组，而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应，实现激光的聚焦。解决的技术问题是目前用来激光聚焦的透镜或者透镜组不够灵活，而且由于热透镜效应，聚焦焦点容易漂移等问题。其特征为：由石英入射窗和出射窗（１），玻璃管（２），注液口（３）和高非线性系数液体（４）构成。玻璃管（２）上设有注液口（３），玻璃管（２）中装有高非线性系数液体（４），玻璃管（２）两端设有石英入射窗和出射窗（１），强激光垂直照射到本装置的入射窗口上，进入到玻璃管，入射到高非线性系数的液体中，从出射窗口射出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术提供了一种强激光聚焦 装置，属于激光
，尤其是涉及激光聚 焦领域。
技术介绍
在需要用到强激光且光斑斑点比较细小的领域，激光需要进一步进行聚焦，目前 的激光聚焦主要采用透镜或透镜组实现激光的聚焦。在强激光照射下，特别是在高强度脉 冲激光下，聚焦透镜及其容易损坏且焦点光斑较大；并且透镜组的成本较高，灵活性不够， 而且由于热透镜效应，聚焦焦点容易漂移。利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应，采用高非线性系数的克尔介质作为 强激光的聚焦介质实现强激光的自聚焦，相比聚焦透镜或透镜组，具有成本低，聚焦光斑 小，且焦点位置稳定的特点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种强激光聚焦装置。该装置不需要传统的聚焦透镜 或透镜组，而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应，实现激光的聚焦。该装置具有 结构简单、运转稳定等特点。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为本技术由石英入射窗和出射窗(1)，玻璃管(2)，注液口(3)和高非线性系数 液体⑷构成，所述的石英入射窗和出射窗(1)为厚度范围为l_3mm，直径为lcm-3cm透明 的石英圆片，玻璃管(2)上设有注液口(3)，玻璃管(2)中装有高非线性系数液体(4)，玻璃 管(2)两端设有石英入射窗和出射窗(1)，强激光垂直照射到本装置的入射窗口上，进入到 玻璃管，入射到高非线性系数的液体中，从出射窗口射出。所述的玻璃管为管壁厚度为l_2mm，管壁外径为l-3cm，管长为2-5cm的透明玻璃 管，石英入射窗和出射窗与玻璃管两端用高性能胶水粘牢、密封。所述的注液口为口径为2_4mm，在玻璃管上开口，并带有口塞，均为玻璃材质。所述的高非线性系数的液体为CS2液体或者CCl4液体。本技术的工作原理是强激光垂直照射到本装置的入射窗口上，进入到玻璃 管，入射到高非线性系数的液体中，由于液体的高非线性效应，当激光强度在一定的阈值之 上时，产生克尔效应，激光发生自聚焦，从出射窗口射出；自聚焦的焦距可调，由注满高非线 性系数液体的玻璃管长度确定。附图说明图1是一种强激光聚焦装置图；图2是强激光聚焦光路示意图；图3是强激光光斑中心的强度在本装置中随传输路径的变化关系图。具体实施方式以下结合附图及实施实例对本技术作进一步描述参见附图1，一种强激光聚焦装置，其构造为石英入射窗和出射窗1，玻璃管2， 注液口 3和高非线性系数液体4。石英入射窗的厚度为2mm，直径为2cm ；玻璃管的直径为 2cm，管壁厚度为1mm，管长为2cm ；注液口的位置对称分布于离玻璃管两端0. 5cm位置，注液 口 口径为Imm ；从注液口向玻璃管中注入液态CS2，其线性折射率为和非线性系数分别为Iitl=1.62，n2 = 1.3X IO^11esU0入射的激光波长为λ = 532nm，此时CS2的折射率满足方程 ⑴，η = n0+n2A |2(1)其中A为入射激光的振幅，它与激光强度的关系为ι = IAl20可以看出，CS2的折 射率随着激光强度的增大而增大，当激光强度达到或超过阈值功率密度lOOKW/cm2时，可以 实现激光光束的自聚焦，激光聚焦后的功率密度最高可以达到400KW/cm2，如附图2和附图 3所示。权利要求一种强激光聚焦装置，其特征为由石英入射窗和出射窗(1)，玻璃管(2)，注液口(3)和高非线性系数液体(4)构成，所述的石英入射窗和出射窗(1)为厚度范围为1-3mm，直径为1cm-3cm透明的石英圆片，玻璃管(2)上设有注液口(3)，玻璃管(2)中装有高非线性系数液体(4)，玻璃管(2)两端设有石英入射窗和出射窗(1)，强激光垂直照射到本装置的入射窗口上，进入到玻璃管，入射到高非线性系数的液体中，从出射窗口射出。2.根据权利要求1所述的一种强激光聚焦装置，其特征在于玻璃管(2)中注满CS2或 者CCl4或者其它高非线性系数液体。3.根据权利要求1所述的一种强激光聚焦装置，其特征在于玻璃管(2)为管壁厚度 为l-2mm，管壁外径为l-3cm，管长为2-5cm的透明玻璃管，石英入射窗和出射窗与玻璃管两 端用高性能胶水粘牢、密封。4.根据权利要求1所述的一种强激光聚焦装置，其特征在于所述的注液口为口径为 2-4mm，在玻璃管上开口，并带有口塞，均为玻璃材质。专利摘要本技术提供了一种强激光聚焦装置，属于激光
该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜组，而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应，实现激光的聚焦。解决的技术问题是目前用来激光聚焦的透镜或者透镜组不够灵活，而且由于热透镜效应，聚焦焦点容易漂移等问题。其特征为由石英入射窗和出射窗(1)，玻璃管(2)，注液口(3)和高非线性系数液体(4)构成。玻璃管(2)上设有注液口(3)，玻璃管(2)中装有高非线性系数液体(4)，玻璃管(2)两端设有石英入射窗和出射窗(1)，强激光垂直照射到本装置的入射窗口上，进入到玻璃管，入射到高非线性系数的液体中，从出射窗口射出。文档编号G02F1/35GK201589922SQ20092020205公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日专利技术者侯强龙, 李可, 沈常宇 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种强激光聚焦装置，其特征为：由石英入射窗和出射窗（１），玻璃管（２），注液口（３）和高非线性系数液体（４）构成，所述的石英入射窗和出射窗（１）为厚度范围为１－３ｍｍ，直径为１ｃｍ－３ｃｍ透明的石英圆片，玻璃管（２）上设有注液口（３），玻璃管（２）中装有高非线性系数液体（４），玻璃管（２）两端设有石英入射窗和出射窗（１），强激光垂直照射到本装置的入射窗口上，进入到玻璃管，入射到高非线性系数的液体中，从出射窗口射出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈常宇，李可，侯强龙，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]
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