[发明专利]一种激光装置剩余激光吸收装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种激光装置剩余激光吸收装置及其使用方法，涉及高功率激光技术领域，所述吸收装置包括第一吸收组件、第二吸收组件和支撑框架，所述第一吸收组件至少包括2个结构相同、平行且间隔设置的吸收体，所述吸收体包括与剩余激光直接接触的第一吸收侧面和第二吸收侧面，且第一吸收侧面和/或第二吸收侧面设为曲面，所述剩余激光在相邻吸收体之间发生发射，本发明通过将吸收体曲面化，增大吸收装置吸收剩余激光的入射面积，从而降低吸收装置位置的光通量，同时，利用吸收体组合排布，控制剩余激光在相邻吸收体之间的反射吸收次数，最终实现对剩余激光的完全吸收，改善吸收体损伤问题。

技术领域

本发明属于高功率激光技术领域，具体地说涉及一种激光装置剩余激光吸收装置及其使用方法。

背景技术

在大型激光装置中，激光传输过程中产生的杂散光、未经利用的剩余激光等会对装置中的光学元件造成一定的危害，通常需要借助吸收体来进行吸收。目前，常用的吸收体有平板型、楔板型等，吸收体的每一个接触面均加工为平面。随着激光技术及其应用的不断发展，激光装置逐步向高功率高能量方向发展，因此，剩余激光的能量也随之提升，光束在吸收体表面通量增大，而表面通量一旦高于损伤阈值，会带来严重的损害。楔形板虽然能够减小光束在吸收体表面的通量，且与倾角成反比，但是倾斜角过大同样的会影响对光束的吸收，因此，通过增大倾斜角度实现降低表面通量的效果存在一定的限制。而对于传统的平面吸收体而言，高通量带来的损伤极大的减小了吸收体的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种激光装置剩余激光吸收装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光装置剩余激光吸收装置，包括第一吸收组件、第二吸收组件和支撑框架，所述第二吸收组件位于第一吸收组件的下方，且其与第一吸收组件垂直设置，所述第一吸收组件和第二吸收组件均位于支撑框架内部；

所述第一吸收组件至少包括2个结构相同、平行且间隔设置的吸收体，所述吸收体沿着剩余激光的传输方向设置，其包括与剩余激光直接接触的第一吸收侧面和第二吸收侧面，且第一吸收侧面和/或第二吸收侧面设为曲面，所述第一吸收侧面的顶部和第二吸收侧面的顶部相接，所述第二吸收组件设为平板结构，且其垂直于剩余激光的传输方向设置，所述剩余激光在相邻吸收体之间发生发射。

进一步，任取所述曲面上的吸收点并任意设定水平线，所述吸收点与设定水平线的间距为h，所述吸收点的法线反向延长线与设定水平线的交点距吸收点之间距离的倒数为C，所述吸收点至圆心连线与水平面的夹角为θ，所述剩余激光在吸收体处的辐射通量为I₀，所述剩余激光在吸收点处的入射通量为I，则I＝I₀×sinθ＝I₀×h×C，所述吸收体采用材料的损伤阈值为I_th，则II_th。

进一步，所述第一吸收侧面的顶部和第二吸收侧面的顶部呈直线式相接。

进一步，所述第一吸收侧面的顶部和第二吸收侧面的顶部通过相接面相接，且相接面为倾斜面。

进一步，所述倾斜面与水平面的夹角为45°-90°。

另，本发明还提供一种激光装置剩余激光吸收装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：所述吸收体的高度为H，其对剩余激光的吸收系数为a，相邻吸收体的间距为d，确定吸收体设计参数并制作第一吸收组件；

S2：将第二吸收组件置于第一吸收组件下方，并将所述第一吸收组件和第二吸收组件均置于支撑框架内部；

S3：调整支撑框架以保证第二吸收组件垂直于剩余激光的传输方向设置，即可。

进一步，所述步骤S1中，吸收体设计参数的确定方法为：