[发明专利]一种实现光笼的装置和方法

摘要

本发明公布一种实现光笼的装置和方法，属于光学和光学工程领域，构建和提供一种产生输出光束空间分布形状出现光笼的装置和方法。该方法获得的光笼，具有旋转对称分布的特点。本发明的装置由于采用内、外两个中空圆台形状气体激光谐振腔同向嵌套，合理设置两谐振腔的腔参数，使两谐振腔输出的中空光束空心部分在传输空间交叠，光束空间分布出现一光场为零的立体空间，该立体空间被强度分布不为零的激光光场全方位三维立体包裹，形成光笼。本发明可以实现微小尺寸小功率和大尺寸中高功率分布。本发明实现的微小尺寸小功率光笼可以用于生物医学和科学研究，大尺寸中高功率光笼可以用于工业应用和国防等方面。

主权项

一种实现光笼的装置和方法，其特征在于包括具有内、外同向嵌套的两个中空圆台气体激光谐振腔构成的气体激光器，所述的具有内、外同向嵌套的两个中空圆台气体激光谐振腔构成的气体激光器的内中空圆台谐振腔由内中空圆台形放电管（12）以及（12）底部贴的内旋转对称凹面圆环形全反镜（11）和（12）顶部贴的内旋转对称凸面圆环形部分反射镜（13）构成，该镜（13）为内中空圆台谐振腔的输出镜，外中空圆台谐振腔由内中空圆台形放电管（3）以及（3）底部贴的外旋转对称凹面圆环形全反镜（1）和（3）顶部贴的内旋转对称凸面圆环形部分反射镜（6）构成，该镜（6）为内中空圆台谐振腔的输出镜，内、外两个中空圆台谐振腔的中心轴线重合，均为（17），该两谐振腔同向放置，内中空圆台谐振腔沿中心轴线（17）的任一纵剖面为两个相对于中心轴线（17）轴对称的凹凸谐振腔，称为内中空圆台谐振腔的子腔，该内中空圆台谐振腔的两子腔的输出光束的光轴相交于交点一，该交点一位于（17）上，外中空圆台谐振腔沿中心轴线（17）的任一纵剖面为两个相对于中心轴线（17）轴对称的凹凸谐振腔，称为外中空圆台谐振腔的子腔，该外中空圆台谐振腔的两子腔的输出光束的光轴相交于交点二，该交点二位于（17）上，内、外两中空圆台谐振腔沿中心轴线（17）的同一纵剖面内，内中空圆台谐振腔的下子腔的输出光束的光轴与外中空圆台谐振腔的上子腔的输出光束的光轴相交于交点三，内中空圆台谐振腔的上子腔的输出光束的光轴与外中空圆台谐振腔的下子腔的输出光束的光轴相交于交点四，交点一、二、三、四均不重合。