[发明专利]具有缩进孔口的激光器

说明书

本发明一般来说涉及激光器，且更特定来说，涉及具有缩进孔口的激光器。在一个说明性实施例中，一种激光器包括：前共振器镜及后共振器镜；输出窗，其定位于所述前共振器镜附近；及多个波导壁，其在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间延伸且在所述后共振器镜与由所述多个波导壁界定的孔口之间延伸，使得在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间形成的激光束将在所述孔口与所述输出窗之间的自由空间中传播，使得所述激光束在所述孔口处的第一横截面轮廓将不同于所述激光束在所述输出窗处的第二横截面轮廓。

相关申请案交叉参考

本申请案主张2016年9月20日提出申请的美国临时申请案第62/397,155号的优先权，所述美国临时申请案的全部揭示内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明一般来说涉及激光器，且更特定来说，涉及具有缩进孔口的激光器。

背景技术

图1图解说明利用平板波导共振器的现有技术激光器的特定组件。所属领域的技术人员将了解，为清晰起见而在图1中未展示激光器的众多组件。图1的激光器包含协作以形成不稳定平板波导共振器的两个波导壁8、9、后镜11及前镜12。激光气体10安置于共振器中且当被激发时产生激光束。激光束在定位于前镜12附近的孔口13处射出共振器。

平板波导共振器(如同图1中以实例方式所图解说明的平板波导共振器)通常产生激光束，所述激光束以大体椭圆形横截面轮廓在孔口13处射出共振器，所述激光束在波导方向及不稳定方向(图1中的分别“y”方向及“x”方向)上具有不同发散度。在图2中图解说明这些不同发散度的实例，其展示激光束的横截面轮廓，当所述激光束远离孔口13行进时，所述激光束在波导方向上扩展较快且在不稳定方向上扩展较慢。然而，对于大多数应用来说，期望激光器产生尽可能为圆形的束。

另外，由于在波导方向上的相对小横截面尺寸，因此激光束在孔口13处具有相对小横截面轮廓。如此，激光束具有对于邻近前镜12而定位的输出窗有破坏性的高能量密度。一些现有技术激光器已利用位于激光器的增益介质内部(例如，参见美国专利第6,614,826号)或位于激光器的增益介质外部(例如，参见美国专利第8,295,319号)的锥形波导，从而通向孔口13以解决以上问题。

如图3中所图解说明，其它现有技术激光器已利用外部束成形光学器件来解决以上问题。同样，所属领域的技术人员将了解，为清晰起见而在图3中未展示激光器的众多组件。如同图1的激光器，图3的激光器包含协作以形成不稳定平板波导共振器的两个波导壁8、9、后镜11及前镜12。激光气体10安置于共振器中且当被激发时产生激光束。激光束在定位于前镜12附近的孔口13处射出共振器。输出窗14(其帮助将激光气体10维持于共振器内)邻近孔口13而定位。一或多个校正透镜15定位于激光器外部。

如图4中所图解说明，校正透镜15通常位于距孔口13一定距离处，在所述距离处，激光束已扩展成具有大体圆的(或圆形)横截面轮廓。校正透镜15修改激光束在波导方向及/或不稳定方向上的发散度，使得在激光束进一步远离孔口13传播时(在很大程度上)维持所述大体圆的(或圆形)横截面轮廓。

发明内容

在以下列举项中描述本发明的说明性实施例。预期以下各项的任何组合，以及与以下实施方式中所描述的实施例的任何可适用组合。

1.一种激光器，其包括：前共振器镜及后共振器镜；输出窗，其定位于所述前共振器镜附近；及多个波导壁，其在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间延伸且在所述后共振器镜与由所述多个波导壁界定的孔口之间延伸，使得在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间形成的激光束将在所述孔口与所述输出窗之间的自由空间中传播，使得所述激光束在所述孔口处的第一横截面轮廓将不同于所述激光束在所述输出窗处的第二横截面轮廓。

2.根据项1所述的激光器，其中所述前共振器镜及所述后共振器镜、所述输出窗以及所述多个波导壁协作以形成不稳定平板波导共振器。