一種激光光束合成裝置及合成光束的方法
【專利摘要】本發明提供一種激光光束合成裝置及合成光束的方法，該裝置包括第一激光管、第二激光管、反射鏡以及薄膜偏振片，所述第一激光管與所述第二激光管平行設置，所述反射鏡與所述第一激光管射出的光束呈一定角度設置，所述第二激光管與所述薄膜偏振片設置在同一水平面上，所述薄膜偏振片包括第一薄膜偏振片面以及第二薄膜偏振片面，所述第二激光管射出的光束與所述第一薄膜偏振片面所呈的夾角為布儒斯特角。本發明在現有封離式二氧化碳激光管的工藝基礎上，將兩只具有線偏振輸出的激光管進行光路合并，輸出功率為單只激光管輸出功率的2倍。中小功率激光管在保證產品穩定性的前提下，憑此方案可使功率大增，極大的拓寬了中小功率激光管的市場。
【專利說明】一種激光光束合成裝置及合成光束的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及激光光束制作工藝，具體的涉及一種激光光束合成裝置及合成光束的方法。
【背景技術】
[0002]由于封離式二氧化碳激光管本身的各種機制或條件的限制，其輸出功率是有限的，且光束質量隨著輸出功率的增加而降低。現有的方法是，通過光路折疊來增加諧振腔的長度，來獲得更大的功率輸出。但過長的放電管增加了燒制管殼時的難度，且在安裝儲運中也極易損壞。
【發明內容】
[0003]本發明為解決上述提到的現有的高能量的激光束的制作存在的缺點，提供一種激光光束合成裝置及合成光束的方法，其通過將兩束激光束通過外光路合并的方法，從而獲得高功率的激光輸出。
[0004]具體的，本發明提供一種激光光束合成裝置，其包括第一激光管、第二激光管、反射鏡以及薄膜偏振片，所述第一激光管與所述第二激光管平行設置，所述反射鏡與所述薄膜偏振片平行設置，所述反射鏡與所述第一激光管射出的光束呈一定角度設置，所述第二激光管與所述薄膜偏振片設置在同一水平面上，所述薄膜偏振片包括第一薄膜偏振片面以及第二薄膜偏振片面，所述第二激光管射出的光束與所述第一薄膜偏振片面所呈的夾角為布儒斯特角。
[0005]優選的，所述第一激光管與所述第二激光管為能輸出線偏振激光的二氧化碳玻璃封離式激光管。
[0006]優選的，所述第一激光管與所述第二激光管包括設置在外部的硬質玻璃管、設置在硬質玻璃管內的腔體以及設置在硬質玻璃管端部的電極。
[0007]優選的，所述腔體內部設置有用于輸出線偏振的布儒斯特窗。
[0008]本發明的另一個目的，在于提供一種利用上述裝置對兩束激光進行合成的合成光束的方法，其包括以下步驟:
[0009]S1:第一激光管沿水平方向輸出第一線偏振激光束后，射向反射鏡，反射鏡將該光束反射后，第一線偏振激光束射向第二薄膜偏振片面，并經第二薄膜偏振片面完全反射后，再次沿水平方向射出；
[0010]S2:第二激光管沿水平方向輸出第二線偏振激光束后,射向第一薄膜偏振片面,第二線偏振激光束透射過薄膜偏振片后，再次沿水平方向射出；
[0011]S3:經第二薄膜偏振片面完全反射的第一線偏振激光束與透射過薄膜偏振片第二線偏振激光束重合為一束高能量激光束射出。
[0012]優選的，第二線偏振激光束與第一薄膜偏振片面之間的角度為布儒斯特角。
[0013]本發明一方面通過在激光管內部設置布儒斯特窗的方法，使二氧化碳玻璃封離式激光管能夠輸出線偏振激光，并通過在外光路中將兩束合成為一束高能量的激光束的方法，解決了激光管本身輸出功率的問題。另一方面。本發明在現有封離式二氧化碳激光管的工藝基礎上，將兩只具有線偏振輸出的激光管進行光路合并，輸出功率為單只激光管輸出功率的2倍。中小功率激光管在保證產品穩定性的前提下，憑此方案可使功率大增，極大的拓寬了中小功率激光管的市場。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明提供的激光光束合成裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發明提供一種激光光束合成裝置，其包括第一激光管1、第二激光管2、反射鏡3以及薄膜偏振片4，第一激光管I與第二激光管2平行設置，反射鏡3與第一激光管I設置在同一水平面上，反射鏡3與第一激光管I射出的光束呈一定角度設置，第二激光管2與薄膜偏振片4設置在同一水平面上，薄膜偏振片4包括第一薄膜偏振片面41以及第二薄膜偏振片面42，第二激光管2射出的光束與第一薄膜偏振片面41所呈的夾角為布儒斯特角。
[0016]優選的，第一激光管I與第二激光管2為能輸出線偏振激光的二氧化碳玻璃封離式激光管。
[0017]優選的，第一激光管I與第二激光管2包括設置在外部的硬質玻璃管、設置在硬質玻璃管內的腔體以及設置在硬質玻璃管端部的電極。
[0018]優選的，腔體內部設置有用于輸出線偏振的布儒斯特窗。
[0019]本發明的工作原理如下所述:
[0020]第一激光管I沿水平方向輸出第一線偏振激光束10后，射向反射鏡3，反射鏡3將該光束10反射后，第一線偏振激光束10射向第二薄膜偏振片面42，并經第二薄膜偏振片面42完全反射后，再次沿水平方向射出。
[0021]第二激光管2沿水平方向輸出第二線偏振激光束20后，射向第一薄膜偏振片面41，第二線偏振激光束20透射過薄膜偏振片4后，再次沿水平方向射出，第二線偏振激光束20與第一薄膜偏振片面41之間的角度為布儒斯特角。
[0022]經第二薄膜偏振片面42完全反射的第一線偏振激光束10與透射過薄膜偏振片4第二線偏振激光束20重合為一束高能量激光束射出。
[0023]本發明的另一個目的，在于提供一種利用上述裝置對兩束激光進行合成的合成光束的方法，其包括以下步驟:
[0024]S1:第一激光管I沿水平方向輸出第一線偏振激光束10后，射向反射鏡3，反射鏡3將該光束10反射后，第一線偏振激光束10射向第二薄膜偏振片面42,并經第二薄膜偏振片面42完全反射后，再次沿水平方向射出。
[0025]S2:第二激光管2沿水平方向輸出第二線偏振激光束20后,射向第一薄膜偏振片面41，第二線偏振激光束20透射過薄膜偏振片4后，再次沿水平方向射出，第二線偏振激光束20與第一薄膜偏振片面41之間的角度為布儒斯特角。
[0026]S3:經第二薄膜偏振片面42完全反射的第一線偏振激光束10與透射過薄膜偏振片4第二線偏振激光束20重合為一束高能量激光束射出。
[0027]本發明一方面通過在激光管內部設置布儒斯特窗的方法，使二氧化碳玻璃封離式激光管能夠輸出線偏振激光，并通過在外光路中將兩束合成為一束高能量的激光束的方法，解決了激光管本身輸出功率的問題。另一方面。本發明在現有封離式二氧化碳激光管的工藝基礎上，將兩只具有線偏振輸出的激光管進行光路合并，輸出功率為單只激光管輸出功率的2倍。中小功率激光管在保證產品穩定性的前提下，憑此方案可使功率大增，極大的拓寬了中小功率激光管的市場。
[0028]所屬【技術領域】的技術人員應當理解:在不脫離本發明的基本原理的情況下，可以對本發明進行各種修改、潤飾、組合、補充或技術特征的替換，這些等同替換方式或明顯變形方式均落入本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種激光光束合成裝置，其特征在于:其包括第一激光管、第二激光管、反射鏡以及薄膜偏振片，所述第一激光管與所述第二激光管平行設置，所述反射鏡與所述薄膜偏振片平行設置，所述反射鏡與所述第一激光管射出的光束呈一定角度設置，所述第二激光管與所述薄膜偏振片設置在同一水平面上，所述薄膜偏振片包括第一薄膜偏振片面以及第二薄膜偏振片面，所述第二激光管射出的光束與所述第一薄膜偏振片面所呈的夾角為布儒斯特角。
2.根據權利要求1所述的激光光束合成裝置，其特征在于:所述第一激光管與所述第二激光管為能輸出線偏振激光的二氧化碳玻璃封離式激光管。
3.根據權利要求2所述的激光光束合成裝置，其特征在于:所述第一激光管與所述第二激光管包括設置在外部的硬質玻璃管、設置在硬質玻璃管內的腔體以及設置在硬質玻璃管端部的電極。
4.根據權利要求3所述的激光光束合成裝置，其特征在于:所述腔體內部設置有用于輸出線偏振的布儒斯特窗。
5.根據權利要求1所述的激光光束合成裝置對兩束激光進行合成的合成光束的方法，其特征在于:其包括以下步驟: 51:第一激光管沿水平方向輸出第一線偏振激光束后，射向反射鏡，反射鏡將該光束反射后，第一線偏振激光束射向第二薄膜偏振片面，并經第二薄膜偏振片面完全反射后，再次沿水平方向射出； 52:第二激光管沿水平方向輸出第二線偏振激光束后，射向第一薄膜偏振片面，第二線偏振激光束透射過薄膜偏振片后，再次沿水平方向射出； 53:經第二薄膜偏振片面完全反射的第一線偏振激光束與透射過薄膜偏振片第二線偏振激光束重合為一束高能量激光束射出。
6.根據權利要求5所述的對兩束激光進行合成的合成光束的方法，其特征在于:第二線偏振激光束與第一薄膜偏振片面之間的角度為布儒斯特角。
【文檔編號】H01S3/101GK103944058SQ201410168410
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】趙立泉, 張利昌 申請人:北京鐳海激光科技有限公司