激光器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質。所述全反鏡和輸出鏡分別設置于所述放電管的兩端，由所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質填充于所述諧振腔內。所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設置有微結構。所述微結構包括至少一個凹環。所述凹環的深度及寬度均在0.5λ~2λ之間，其中，λ為所述激光器的工作波長。
【專利說明】激光器
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種激光器。
【背景技術】
[0002]目前，各類激光器已廣泛應用于軍事、民用和科學研究等領域。然而，由于大多數激光器(特別是高功率激光器)產生的模式是多模，其光束發散角大，光束中心的光強并不非常明顯地高于光束邊緣的光強，光束的穩定性也較差。采取“小孔光闌”限模法、“軟邊光闌”選模法等雖可得到基橫模，卻又使激光的功率大大下降，效率很低，效果并不理想。
[0003]通過在激光器的諧振腔內設置特定厚度的相位片，利用光束相干疊加的原理，可以獲得光束發散角較小、光強強度較大的激光束。然而，該種激光器仍存在著某些不足之處，如激光束的中心光斑的尺寸還不夠小，功率密度尤其是中心功率密度不夠大，遠距離傳輸時損耗較高等。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，確有必要提供一種能夠獲得具有較小光束發散角、較長焦深、較高功率密度、遠距離傳輸時較小損耗的激光束的激光器。
[0005] 本發明提供一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質，其中，所述全反鏡和輸出鏡分別設置于所述放電管的兩端，由所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質填充于所述諧振腔內，所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設置有微結構，所述微結構包括至少一個凹環。
[0006]進一步地，所述微結構包括多個同心且間隔設置的凹環。
[0007]進一步地，所述微結構包括一個凹孔及至少一個與所述凹孔同心且間隔設置的凹環。
[0008]進一步地，所述微結構包括一個凹孔及多個與所述凹孔同心且間隔設置的凹環。
[0009]進一步地，所述凹環的深度及寬度均在0.5 λλ之間；所述凹孔的深度及直徑均在0.5 λλ之間；任意兩個相鄰的所述凹環之間的間距均在0.5 λλ之間；其中，λ為所述激光器的工作波長。
[0010]與現有技術相比，本發明至少具有以下優點:第一，利用本發明的激光器獲得的激光束，其光斑直徑非常小，達到微米級；第二，利用本發明的激光器獲得的激光束，其功率密度大，尤其是其中心功率密度更大，因此可廣泛應用于切割、焊接等工業加工中；第三，利用本發明的激光器獲得的激光束，其具有很長的焦深，因此在遠距離傳輸時損耗較小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例一提供的激光器的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明實施例一提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0013]圖3為本發明實施例二提供的激光器的結構示意圖。[0014]圖4為本發明實施例二提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0015]圖5為本發明實施例三提供的激光器的結構示意圖。
[0016]圖6為本發明實施例三提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0017]圖7為本發明實施例四提供的激光器的結構示意圖。
[0018]圖8為本發明實施例四提供的激光器中的全反鏡的平面示意圖。
[0019]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質，所述全反鏡和輸出鏡分別設置于所述放電管的兩端，所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質填充于所述諧振腔內，其特征在于，所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設置有微結構，所述微結構包括至少一凹環，所述凹環的深度及寬度均在0.5 λλ之間，其中，λ為所述激光器的工作波長。
2.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凹環的深度及寬度均為0.5入。
3.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結構包括多個同心且間隔設置的凹環。
4.如權利要求3所述的激光器，其特征在于，所述多個凹環具有相同的深度。
5.如權利要求3所述的激光器，其特征在于，所述多個凹環具有相同的寬度。
6.如權利要求3所述的激光器，其特征在于，任意兩個相鄰的所述凹環之間的間距均在0.5 λλ之間。
7.如權利要求3所述的激光器，其特征在于，任意兩個相鄰的所述凹環之間的間距均為0.5入。
8.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結構進一步包括一凹孔，該凹孔與所述至少一凹環同心且間隔設置。
9.如權利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔位于所述反射面的中心。
10.如權利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的深度及直徑均在0.5 λλ之間。
11.如權利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔與所述至少一凹環具有相同的深度。
12.如權利要求11所述的激光器，其特征在于，所述凹孔與所述至少一凹環的深度均為0.5入。
13.如權利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的直徑與所述至少一凹環的深度相等。
14.如權利要求13所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的直徑與所述至少一凹環的深度均為0.5 λ。
15.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凹環的形狀為圓環。
16.如權利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凹孔的形狀為圓柱。
17.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結構的材料為金、鉬和鈀中的一種。
18.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述反射面設置于所述全反鏡靠近所述輸出鏡的表面。
19.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述全反鏡包括一本體和位于該本體上的一金屬膜。
20.如權利要求19所述的激光器，其特征在于，所述本體的材料為硅、二氧化硅和碳化娃中的一種，所述金屬膜的材料為金、鉬和鈕!中的一種。
21.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述工作介質為二氧化碳、氦氣、氖氣、氮氣和一氧化碳中的一種。
【文檔編號】H01S3/08GK103904536SQ201210572832
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優先權日:2012年12月26日
【發明者】朱景雷, 朱鈞, 李群慶, 姜開利, 馮辰, 金國藩, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司