[发明专利]一种激光器谐振腔结构

说明书

技术领域

本发明涉及激光器，具体为一种激光器谐振腔结构。

背景技术

谐振腔是激光器的核心单元之一，主要由中心管、端板、光桥杆等部件构成。谐振腔的作用是选择频率一定、方向一致的光作最优先的放大，而把其他频率和方向的光加以抑制。凡不沿谐振腔轴线运动的光子均很快逸出腔外，与工作介质不再接触。沿轴线运动的光子将在腔内继续前进，并经两反射镜的反射不断往返运行产生振荡，运行时不断与受激粒子相遇而产生受激辐射，沿轴线运行的光子将不断增殖，在腔内形成传播方向一致、频率和相位相同的强光束，这就是激光。因此，能否输出激光辐射，激光辐射的稳定性如何，谐振腔的稳定性就是其中的重要决定因素。

图1所示是一种典型的传统式的谐振腔结构。中心管3通过中心管弹簧8连接到端板上，前端板1上两个球轴承6和后端板2上的一个球轴承6分别固定在三个V型块7上，当谐振腔调平后用一个关节轴承5固定。此结构存在以下两个缺点：一、当中心管3由于环境温度发生形变时，中心管弹簧8虽然有一个应力可以抵消形变，但这个力是有限的，当中心管弹簧8的应力不足以抵消中心管3形变产生的力时，端板也会产生形变，此时谐振腔不稳定。二、V型块7能将球轴承6固定，同时关节轴承5将端板固定在机壳上，但此时，只能保证前、后、左、右及下部的固定，当机壳再运输过程中，不能保证端板上方的固定，由此影响谐振腔的稳定性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种一种轴快流气体激光器谐振腔结构，使其具有在机壳和中心管受环境温度发生形变时，不影响谐振腔稳定性的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轴快流气体激光器的谐振腔结构，包括前端板1、后端板2、中心管3、光桥杆4、关节轴承5和中心管弹簧8，其特征在于：该谐振腔还包括能固定在机壳上的吊挂9，吊挂9分别位于前端板1和后端板2的外侧，中心管两端分别穿过前端板1和后端板2的空挡处并通过中心管弹簧与吊挂连接；所述中心管两头分别连接前端板1和后端板2，一头以固定方式相连，另一头以沿中心管轴向可以相对滑动方式相连。

在上述方案中，所述前端板1可以通过一个关节轴承5和一个L型抗扭角铁10悬挂在中心管3上；所述关节轴承安装在前端板上，关节轴承轴穿过关节轴承固定在固定块15上，固定块15固定在与关节轴承对应的中心管表面；所述L型抗扭角铁10的一边固定在前端板1上，另一边与中心管3之间采用沿轴线方向能够移动、不能转动的连接方式。

进一步说，所述L型抗扭角铁10与中心管3连接的一边沿纵向设有条形孔，与条形孔宽度相配的紧固螺栓穿过该条形孔固定在中心管3的外壁上。

在上述方案中，所述后端板2与中心管3之间通过一个直线轴承7和一个U形轴承架13相连，直线轴承安装在后端板上与中心管轴线平行，U形轴承架固定在与直线轴承对应的中心管表面，直线轴承轴同时穿过直线轴承及U形轴承架，并固定在U形轴承架上；在直线轴承对角处的中心管3表面安装滚针轴承6和滚针轴承座，滚针轴承6与后端板空挡处端部接触，在滚针轴承座与后端板空挡处端部之间装有将它们两者之间连接起来的弹簧11。

进一步说，所述直线轴承安装在后端板上，位于中心管3上半部分偏离垂直中心的位置。

更进一步说，所述弹簧11的两端分别固定在位于滚针轴承座上的螺栓和位于后端板空挡处端部的螺栓上。

更具体地说，所述滚针轴承6与后端板空挡处端部之间设有销轴，并通过销轴接触。

更具体地说，所述光桥杆使用热膨胀系数达到10^-7/℃量级的材料。

本发明所述的谐振腔结构明显有别于传统的结构，它将中心管3巧妙地与前后端板脱离开来，从结构上保证了中心管3发生形变时不影响谐振腔的稳定，并同时保证了运输过程中谐振腔的稳定，为得到理想的、稳定可靠的输出激光光束提供了保障。

本发明所述的谐振腔结构适用于气体和固体激光器。

附图说明

图1是一种传统式谐振腔结构示意图。

图2是本发明所述实施例谐振腔结构立体图。

图3是图2的P向立体图。

图4是图2的N向立体图。

图5是图4中i处局部放大图。

图6是图5中A-A剖视图。

在图中，1为前端板，2为后端板，3为中心管，4为光桥杆，5为关节轴承，6为球轴承，7为V型块，8为中心管弹簧，9为吊挂，10为L型抗扭角铁，11为弹簧，12为螺栓，13为U形轴承架，14为销轴，15为滚针轴承座，16为滚针轴承，17为直线轴承，18为固定块。

具体实施方式