[发明专利]一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜

说明书

一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜，包括基底、冷却器和光栅，多个非交叉金属条在基底表面形成光栅，冷却器与基底的底面相贴实现热转移，基底选用高导热低反射率材质制成。简化偏振选择镜的设计，制作工艺简单，价格低廉；本发明在具有较好的径向偏振选择性，通过高导热低反射率基底实现热量的有效转移，即使在高激光功率下，偏振选择镜的温度也稳定在较低的水平。

技术领域

本发明专利涉及偏振选择镜技术领域，尤其是一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜。

背景技术

在激光加工领域中，径向偏振光相比圆偏振光能更好的被材料吸收从而有利于高功率激光器的效能提升。通过在激光器的谐振腔内引入具有偏振选择性的光学元件，如采用具有径向偏振选择特性的偏振选择镜作为激光器的尾镜，来直接产生径向偏振激光输出。为保障偏振选择镜在高功率激光器中的有效应用，偏振选择镜应尽可能满足以下条件：较高的有效偏振反射率（与光栅平行的平行偏振反射率E_||)；较低的垂直偏振反射率E_⊥；具有高损伤阈值。

但现有偏振选择镜的结构复杂，制作比较困难，成本高且在大功率工作条件下涂层极易损坏，使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的技术问题，而提出的一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜，包括基底、冷却器和光栅，多个非交叉金属条在基底表面形成光栅，冷却器与基底的底面相贴实现热转移，基底选用高导热低反射率材质制成。

优选的，光栅周期T小于入射光束的波长λ。

优选的，高导热低反射率材质为硅。

优选的，光栅采用反射率高的金属，金属条为金条。

优选的，光栅图案为多个圆环壁嵌套形成的同心圆，且相邻同心圆的半径差恒定为光栅周期T。

优选的，金属条的宽度为b，b＞0.5T。

本发明的有益效果是：简化偏振选择镜的设计，制作工艺简单，价格低廉；本发明在具有较好的径向偏振选择性，通过高导热低反射率基底实现热量的有效转移，即使在高激光功率下，偏振选择镜的温度也稳定在较低的水平。

附图说明

图1为一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜的结构示意图；

图2为一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜的俯视图；

图3为一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜的反射效果示意图；

图4为一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜的（金属条材质为金时）不同b/T下的平行（有效）偏振反射率E_||变化图；

图5为一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜的（给定T且b/T=0.5）不同h和基底材料的垂直偏振反射率E_⊥变化图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

结合附图1-5，一种用于高功率激光器谐振腔的偏振选择镜，包括基底、冷却器和光栅，多个非交叉金属条在基底表面形成光栅，冷却器与基底的底面相贴实现热转移，基底选用高导热低反射率材质制成。