[发明专利]一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器

说明书

本发明公开了一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器，包括用于灌装惰性气体和卤素气体的谐振腔体(1)，所述的谐振腔体(1)内设有相互间隔并能够放电的两个电极(2)，所述的谐振腔体(1)前端设有第一谐振镜片(3)，所述的谐振腔体(1)后端设有第二谐振镜片(4)，并且在第一谐振镜片(3)与电极(2)前端之间的位置设置有第一正圆形光阑(5)，在电极(2)后端与第二谐振镜片(4)之间的位置设置有第二正圆形光阑(6)。本发明结构简单，激光发散角一致，光斑呈圆形。

【技术领域】

本发明涉及一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器。

【背景技术】

准分子激光是指受激二聚体产生的激光。当惰性气体和卤素气体按一定比例和压力混合在一起时，在放电电极等激励源的作用下使气体原子从基态跃迁到激发态，甚至被电离。处于激发态的原子或离子很容易结合成分子，这种分子的寿命仅有几十纳秒。当激发态的分子数远多于基态准分子数，就形成离子数反转。准分子从激发态跃迁回基态时，释放出光子，经谐振腔振荡放大发射出激光。同时惰性气体和卤素气体从准分子状态迅速解离成2个原子。这些光子所释放出的光子能量非常大，常用于精细化加工等。

然而，目前准分子激光器有一较大的缺陷是矩形激光在X、Y方向的发散角不一致而导致准分子激光精细化加工中存在诸多不便。在准分子激光精细化加工中一般都希望得到发散角一致的圆形激光光斑，目前采用的方案一般都是在激光器外部的光路中增加圆形的光阑，以从方形的激光光斑中截取圆形的激光光斑，但是由于本身发散角的原因，随着光的传播，该圆形光斑仍然会发生变形，随着光路的延长，光斑的变形越大，会越来越再次接近矩形。

另外，传统的准分子激光器很难在间距10mm电极之间得到宽8mm以上的激光光斑，在需要较大光斑应用场合下受限。

因此，本发明正是基于以上的不足而产生的。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，激光发散角一致，光斑呈圆形的准分子激光器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发散角一致的圆形光斑准分子激光器，包括用于灌装惰性气体和卤素气体的谐振腔体1，所述的谐振腔体1内设有相互间隔并能够放电的两个电极2，所述的谐振腔体1前端设有第一谐振镜片3，所述的谐振腔体1后端设有第二谐振镜片4，并且在第一谐振镜片3与电极2前端之间的位置设置有第一正圆形光阑5，在电极2后端与第二谐振镜片4之间的位置设置有第二正圆形光阑6。

每个所述的电极2纵截面轮廓包括相互平行的第一竖直边21和第二竖直边22，所述的第一竖直边21和第二竖直边22上端之间通过上轮廓边23连接，所述的第一竖直边21和第二竖直边22下端之间通过下轮廓边连接，所述的下轮廓边包括依次连接并在连接位置相切的第一弧形边C1、第二弧形边C2、第三弧形边C3、第四弧形边C4、第五弧形边C5、第六弧形边C6、第七弧形边C7、第八弧形边C8、第九弧形边C9、第十弧形边C10和第十一弧形边C11，并且所述的第一弧形边C1与第一竖直边21连接并相切，所述的第十一弧形边C11与第二竖直边22连接并相切。

所述的第一弧形边C1的半径为2.238mm、第二弧形边C2的半径为3.535mm、第三弧形边C3的半径为10.787mm、第四弧形边C4的半径为30.59mm、第五弧形边C5的半径为74.01mm、第六弧形边C6的半径为142.764mm、第七弧形边C7的半径为74.01mm、第八弧形边C8的半径为30.59mm、第九弧形边C9的半径为10.787mm、第十弧形边C10的半径为3.535mm、第十一弧形边C11的半径为2.238mm，并且第一竖直边21与第二竖直边22之间的距离L为20mm。

两个电极2之间最近的距离D为10mm。

所述的第二谐振镜片4的反射率为99.5％，所述的第一谐振镜片3的反射率为8％。