[发明专利]一种重复频率巨脉冲气体激光器激光头

说明书

技术领域

本发明涉及气体激光器技术领域，特别涉及一种重复频率巨脉冲气体激光器的激光头。

背景技术

一台激光器通常设置一组激光增益单元，其中包括一对放电电极，放电电极为长条形。在激光增益单元长度方向的两端设置光学谐振腔，通常由一个全反射镜和一个部分反射镜构成，该部分反射镜为激光输出窗口，激光增益在两个光学镜片之间振荡放大，从输出窗口输出激光。气体激光器的激光增益是由放电激励产生的，有连续放电激励与重复频率脉冲放电激励两种方式。比较而言，连续放电激励比重复频率脉冲放电激励更易于实现稳定运转。连续放电激励产生连续输出的激光，其瞬时功率与平均功率相同。重复频率脉冲放电激励产生重复频率脉冲激光输出，单个脉冲激光的瞬时功率远高于其平均功率。为获得很高的单个激光脉冲能量与瞬时功率，就需要有很大的单个脉冲放电激励能量，而在很大脉冲放电激励能量下实现重复频率稳定运转非常困难，使高能量重复频率脉冲激光器的发展受到限制。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种重复频率巨脉冲气体激光器激光头，能够在获得很高激光脉冲能量与瞬时功率的同时以一定的重复频率稳定运转。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种重复频率巨脉冲气体激光器激光头，包括多组激光增益单元、多块全反射镜、多块子平面全反射镜、平面全反射镜、旋转驱动装置、平面部分反射镜和结构腔体；所述多组激光增益单元、多块全反射镜和多块子平面全反射镜个数相同，所述多组激光增益单元均布在结构腔体中，每组激光增益单元包含一对放电电极，在每组激光增益单元长度方向的两端分别设置一块全反射镜和一块子平面全反射镜，所述平面全反射镜安装在所述旋转驱动装置上，并与多组子平面全反射镜相对设置，所述旋转驱动装置的旋转轴的轴线与中心轴线重合；

打开激光器的电源开关，每组激光增益单元以相同放电参数进行连续放电激励，平面全反射镜由旋转驱动装置驱动以某一固定的频率旋转，当平面全反射镜与其中一个子平面全反射镜相对时，对应的全反射镜与平面部分反射镜之间构成光学谐振腔，对应的激光增益单元内储存的激光增益会在光学谐振腔内瞬间发生振荡放大，形成一个脉冲能量与瞬时功率都很大的巨脉冲激光，对应的全反射镜反射激光束至子平面全反射镜，激光束经子平面全反射镜和平面全反射镜反射后，通过平面部分反射镜部分输出。

进一步的，所述中心轴线距离每组激光增益单元的距离相等，且相邻的激光增益单元间距离相等。

进一步的，所述平面部分反射镜垂直于平面全反射镜反射的激光束的传输方向。

进一步的，所述全反射镜为凹面镜。

进一步的，所述全反射镜为平面镜。

进一步的，所述平面全反射镜设置在中心轴线上且与子平面全反射镜平行等高设置。

本发明的有益效果是：本发明通过多组均布的以相同放电参数进行连续放电激励的结构相同激光增益单元，连续放电激励积累时间和激光输出的间隔时间都相同，可以得到一定的重复频率接连输出相同能量的激光。在不输出脉冲时，激光增益单元不会产生激光振荡、不产生消耗，连续放电激励产生的激光增益会不断积累增加，在输出时会输出脉冲能量与瞬时功率都很大的巨脉冲激光。

附图说明

图1为本发明一种重复频率巨脉冲气体激光器激光头实施例的横截面布局示意图。

图2为本发明一种重复频率巨脉冲气体激光器激光头激光输出时沿图1的A-A线的剖面图。

其中：1、凹面镜，2、激光增益单元，3、子平面全反射镜，4、平面部分反射镜，5、平面全反射镜，6、旋转驱动装置，7、结构腔体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为以一种在结构腔体上均匀设置3组结构相同激光增益单元激光头的横截面布局示意图。本实施例中激光头包括三块全反射镜、三组激光增益单元、三块子平面全反射镜、平面部分反射镜4、平面全反射镜5、旋转驱动装置6和结构腔体7。所述全反射镜通常为凹面镜或平面镜。本实施例中全反射镜选用凹面镜1。