[发明专利]用于激光器装置的光学谐振器的谐振器镜及激光器装置

说明书

本发明涉及用于激光器装置(2)的光学谐振器(1)的谐振器镜(4)，尤其是气体激光器或板条波导激光器，包括具有结构化区域(5)的反射表面(6)，结构化区域跨越以光轴(5)为中心的反射表面(6)的区域。根据本发明的原理的一个变型，结构化区域(5)具有至少一个反射表面横截面(8,18,28,38,48,58,68)，其与光轴(A)平行并且相对于结构化区域(5)外部的反射表面(6)偏移预定波长的一半或预定波长的一半的整数倍。根据另一变型，结构化区域(5)具有至少两个表面横截面(8,18,28,38,48,58,68)，它们平行于光轴(A)并且彼此偏移预定波长的一半或预定波长的一半的整数倍。此外，本发明涉及激光器装置(2)，其光学谐振器(1)包括以这种方式设计的谐振器镜(4)。

技术领域

本发明涉及用于激光器装置的光学谐振器5的谐振器镜，特别是具有气态光学活性介质的气体激光器或板条波导激光器，以及具有以这种方式设计的谐振器镜的激光器装置。

背景技术

设计为板条波导激光器或板条激光器的激光器装置通常包括由波导谐振器和正或负分支不稳定光学谐振器的组合形成的谐振器。在充气板条波导激光器中，含二氧化碳(CO₂)的气体混合物主要用作注入到两个扁平电极之间形成的放电室中的光学活性介质。通过施加在电极之间的高频电磁场激发气体或气体混合物。放电室或光学谐振器在前面被反射元件约束，该反射元件被设计为谐振器镜，并且在高性能CO₂激光器的情况下通常由金属，尤其是铜制成。以这样的方式执行和布置谐振器镜，使得不稳定的谐振器(主要是不稳定的共焦谐振器)平行于电极的平坦侧面构建。

已知二氧化碳(CO₂)，一种光学活性介质，具有几个可能适合于9.3μm，9.6μm，10.3μm和10.6μm的激光放大的频带或波长范围。在激光放大期间，10.6μm的激光跃迁通常占主导地位。然而，对于某些应用，已证明使用激光束是有利的，尤其是9.3μm或9.6μm波段的激光束。为了产生这些波长的激光束，例如从WO2011/154272A1中已知，约束放电室的至少一个电极配备有包含二氧化硅(SiO₂)的钝化层。此外，调整电极之间的间隙，使得10.6μm和10.3μm波段的激光束经受比9.3μm或9.6μm波段更大的衰减。以这种方式可以抑制谐振器中的较长波模式的振荡。

另一种可能性-启动激光束的波长选择性放大-涉及提供涂覆的光学器件，特别是涂覆的谐振器镜，其中在要抑制的波长范围内具有更大的吸收。然而，由此产生的损耗不可避免地导致谐振器镜上的高度局部化的热输入，热输入也必须被消散。由于这个原因，这种类型的涂覆谐振器镜的应用领域，特别是在高功率密度下，受到它们的损坏阈值的限制，超过该损坏阈值，例如会发生介电层的分层或模式燃烧。

原则上，光学谐振器的波长选择性也可以通过插入其他光学元件如透射光栅或法布里-珀罗(Fabry-Pérot)标准具来引发。然而，该方法通常需要对谐振器结构进行彻底的设计修改，尤其是在使用板条波导激光器的情况下。而且，必须确保远离光轴传播的激光束不会损坏外围部件或危及激光器装置的使用者。

发明概述

本发明的任务是指定用于谐振器损耗的波长选择性修改的装置，其特别适用于具有高功率密度的激光器装置。

该任务通过具有权利要求1的其他特征的用于光学谐振器的谐振器镜来实现。本发明的有利改进在从属权利要求中得到解决。