多重CO2激光系统的构建方法及装置
专利汇可以提供多重CO2激光系统的构建方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及光学工程和现代制造业领域的激光加工，主要是由多个CO2 激光器 构成腔内共点的紧凑的大功率激光系统的构建方法及其装置。此激光器由全反射镜0-8， 放电管 9-17，输出镜18，中空圆台 支架 20，圆盘支架21、22、23，公用 水 冷套24，激光器支架25和双曲型玻璃管26组成。各 谐振腔 轴线交于腔内公共区域的一点，各谐振腔共用一输出镜，既可获大功率输出，又可保护输出镜不受光损伤，利于长期有效工作，当公共点处放电区连续放电而各放电管脉冲放电时，其各支光束间将由于公共区公共点处受激粒子的同步激励各腔本征模振荡而使它们出现某种程度上的 锁 相运行，更加有利于会聚后的激光加工应用。，下面是多重CO2激光系统的构建方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种多重CO2激光系统的构建方法，是用石英或玻璃管作放电管，将多根放电管进行组合，使用多个二镜驻波谐振腔，放电管内CO2、N2、He气体混合物经放电激励，在各谐振腔作用下激光从输出镜输出，所述方法的特征在于将多根石英或玻璃放电管进行组合是按轴对称组合方式进行，相对于系统对称轴线成对称地放置，每对对称放置的放电管的管心线与该轴线位于一平面，每支放电管配有一个由管端全反射镜和输出镜构成的二镜谐振腔，管心线位于对称轴上的放电管也配有一个同样的二镜谐振腔，所有两镜腔公用一个输出镜，所有放电管的管心线和管内激光束束轴线均于对称轴线上交于一点，较大功率的输出光束由公共交点以轴对称形式射出，便于变换或会聚光束。
2.根据权利要求1所述的轴对称组合，其特征在于组合中每对关于该组合对称轴对称放置的放电管的管心线对称地处于同一圆锥面上，圆锥面按顶角由小到大分为第一、第二、第三圆锥面等，这些圆锥面以该组合的对称轴为唯一对称轴，以所有放电管管心线的公共交点为唯一公共顶点。
3.根据权利要求1所述方法，所有二镜腔使用一个公共的输出镜，其特征在于输出镜内反射面为球面，其曲率中心正好位于所有放电管中心线的公共交点上，所有两镜腔的腔轴线唯一地相交于这一公共交点，而且每个二镜腔均为稳定腔。
4.根据权利要求1所述方法，大功率输出光束以公共交点为出发点轴对称地从公共输出镜射出，其特征在于公共输出镜的半径之选择满足分布其上的各腔的光束均匀、对称、紧凑地分布，使得镜面承受很大的总功率，同时镀有增透膜的输出镜的背面为一球面，它与前表面构成的组合的焦点位于各放电管中心线的交点，使得输出光束为平行光束。
5.当公共交点附近区域激光介质连续放电，而各放电管以一定重复频率同步脉冲放电时，本多重CO2激光系统可获得一定程度的锁相输出。
6.一种激光装置，由第一石英或玻璃放电管(9)、第二石英或玻璃放电管(10)、第三石英或玻璃放电管(11)、第四石英或玻璃放电管(12)、第五石英或玻璃放电管(13)、第六石英或玻璃放电管(14)、第七石英或玻璃放电管(15)、第八石英或玻璃放电管(16)、第九石英或玻璃放电管(17)、第一全反射镜(0)、第二全反射镜(1)、第三全反射镜(2)、第四全反射镜(3)、第五全反射镜(4)、第六全反射镜(5)、第七全反射镜(6)、第八全反射镜(7)、第九全反射镜(8)、输出镜(18)、中空圆台支架(20)、第一圆盘支架(21)、第二圆盘支架(22)、第三圆盘支架(23)、公用水冷套(24)、激光器支架(25)、双曲型玻璃管(26)组成。第一石英或玻璃放电管(9)、第二石英或玻璃放电管(10)、第三石英或玻璃放电管(11)、第四石英或玻璃放电管(12)、第五石英或玻璃放电管(13)、第六石英或玻璃放电管(14)、第七石英或玻璃放电管(15)、第八石英或玻璃放电管(16)、第九石英或玻璃放电管(17)之左端口分别与第一全反射镜(0)、第二全反射镜(1)、第三全反射镜(2)、第四全反射镜(3)、第五全反射镜(4)、第六全反射镜(5)、第七全反射镜(6)、第八全反射镜(7)、第九全反射镜(8)连接，各放电管一一对应地穿过第一圆盘支架(21)、第二圆盘支架(22)的对应小孔，与小孔边缘的间隙均为10.2mm，以弹性胶固定，各放电管的水冷套与公共水冷套(24)连接，各放电管的右端一一对应地穿过第三圆盘支架(23)的对应孔并伸出1cm，分别与对应孔相连接的柯伐管过度接头相连接，中空圆台支架(20)左端与第三圆盘支架(23)连接，右端与中部小两头粗的双曲型玻璃管(26)连接，双曲型玻璃管(26)右端口与输出镜(18)连接，第一圆盘支架(21)、第二圆盘支架(22)、第三圆盘支架(23)与激光器支架(25)连接，其特征在于，所有放电管的中心线在腔内公共区相交于一公共点，各放电管之左端口的全反射镜与公共的输出镜内表面均构成稳定二镜腔，各稳定二镜腔腔轴均通过公共点，公共点既是输出镜内表面的曲率中心，也是输出镜在腔内的焦点，输出一组平行光束，当公共点处介质连续放电和各放电管以一定重复频率同步放电时，可输出存在一定程度的锁相效果的激光束。
多重CO2激光系统的构建方法及装置
技术领域：
发明内容：
18为凹凸输出镜，19为镜18前表面曲率中心，也是镜18的焦点。20为不锈钢中空圆台形支架，21、22和23为激光器圆盘形支架，分别称为第一圆盘支架、第二圆盘支架和第三圆盘支架。24为公共水冷套，25为激光器底座，26为中部小两头粗的双曲型玻璃管，镜0与镜
18前表面构成稳定腔，其间的放电管9的管心线位于激光器的对称轴线，镜1与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管10的管心线过19，镜2与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管11的管心线过19，镜3与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管12的管心线过19，镜4与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管13的管心线过19，镜5与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管14的管心线过19，镜6与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管15的管心线过19，镜7与镜18前表面构成稳定腔，其间的放电管16的管心线过19，镜8与镜
18前表面构成稳定腔，其间的放电管17的管心线过19。放电管10、11、12、13、14、15、16、17的管心线位一同一圆锥面上。各放电管都自带水冷套和放电电极，各放电管的水冷套在公共水冷套24处汇合。当各放电管放电激励其内CO2混合气时，各谐振腔均起作用，均通过镜
18给出激光输出。其特征在于各束激光的公共交点位于镜18在腔内的焦点19处，输出光束彼此平行，而且容易实现轴对称输出变换，如会聚等，其特征还在于光束公共交点位于气体介质区，同时在输出镜上光斑分布均匀、对称、紧凑，不存在对输出镜的损坏；当双曲型玻璃管在公共交点19处施以直流放电而各放电管施以一定重复频率的同步放电时，输出光束间存在一定程度上的相位锁定。
具体实施方式：
60cm，壁厚1mm，其左边长56cm，内径10mm，右边长4cm，外径10mm，腔内光束半径小于4mm。
这样安排放电管，是因各谐振腔中因镜18的曲率半径较小，故其腔内光束在放电管左段较大。各放电管左端中心离轴上放电管中心线距离为120mm，右端端口中心离轴上放电管中心线距离为20mm，阴极位于全反射镜镜面前30mm处，为圆筒镍电极。中空圆台形支架20长
10cm，直径5cm，它与输出镜之间连接一段长30cm的双曲型玻璃管，玻璃管靠公共交点19处直径约为2cm，在该处的上下按一针状电极进行直流放电，玻璃管右端端口直径5cm，以便和输出镜连接。将由输出镜输出9支平行光束，轴上一束，其余8束对称分布，其在输出镜上光束中心位于直径为4cm的圆上，光斑均匀分布，每支光束功率可达40W以上，若气体慢速流动，总输出可接近一千瓦，经会聚后可用于激光材料加工。当公共交点19附近区域介质直流放电，而各放电管以一定重复频率同步脉冲放电时，可得一定程度的锁相激光输出。
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