激光器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种激光器，其包括一全反镜、一输出镜、一放电管和一工作介质。所述全反镜和输出镜分别设置于所述放电管的两端，由所述全反镜、输出镜和放电管组成一谐振腔，所述工作介质填充于所述谐振腔内。所述全反镜具有一反射面，所述反射面上设置有微结构。所述微结构包括至少一个凸环。所述凸环的高度及宽度均在0.5λ~2λ之间，其中，λ为所述激光器的工作波长。
【专利说明】 激光器
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种激光器。
【背景技术】
[0002]目前，各类激光器已广泛应用于军事、民用和科学研究等领域。然而，由于大多数激光器(特别是高功率激光器)产生的模式是多模，其光束发散角大，光束中心的光强并不非常明显地高于光束边缘的光强，光束的稳定性也较差。采取“小孔光阑”限模法、“软边光阑”选模法等虽可得到基横模，却又使激光的功率大大下降，效率很低，效果并不理想。
[0003]通过在激光器的谐振腔内设置特定厚度的相位片，利用光束相干叠加的原理，可以获得光束发散角较小、光强强度较大的激光束。然而，该种激光器仍存在着某些不足之处，如激光束的中心光斑的尺寸还不够小，功率密度尤其是中心功率密度不够大，远距离传输时损耗较高等。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种能够获得具有较小光束发散角、较长焦深、较高功率密度、远距离传输时较小损耗的激光束的激光器。
[0005]本发明提供一种激光器，其包括一全反镜、一输出镜、一放电管和一工作介质，其中，所述全反镜和输出镜分别设置于所述放电管的两端，由所述全反镜、输出镜和放电管组成一谐振腔，所述工作介质填充于所述谐振腔内，所述全反镜具有一反射面，所述反射面上设置有微结构，所述微结构包括至少一个凸环。
[0006]进一步地，所述微结构包括多个同心且间隔设置的凸环。
[0007]进一步地，所述微结构包括一个凸台及至少一个与所述凸台同心且间隔设置的凸环。
[0008]进一步地，所述微结构包括一个凸台及多个与所述凸台同心且间隔设置的凸环。
[0009]进一步地，所述凸环的高度及宽度均在0.5 λλ之间；所述凸台的高度及直径均在0.5 λλ之间；任意两个相邻的所述凸环之间的间距均在0.5 λλ之间；其中，λ为所述激光器的工作波长。
[0010]与现有技术相比，本发明至少具有以下优点:第一，利用本发明的激光器获得的激光束，其光斑直径非常小，达到微米级；第二，利用本发明的激光器获得的激光束，其功率密度大，尤其是其中心功率密度大，因此可广泛应用于切割、焊接等工业加工中；第三，利用本发明的激光器获得的激光束，其具有很长的焦深，因此在远距离传输时损耗较小。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例一提供的激光器的结构示意图。
[0012]图2为本发明实施例一提供的激光器中的全反镜的结构示意图。
[0013]图3为本发明实施例一提供的激光器中的全反镜的平面示意图。[0014]图4为本发明实施例二提供的激光器的结构示意图。
[0015]图5为本发明实施例二提供的激光器中的全反镜的平面示意图。
[0016]图6为本发明实施例三提供的激光器的结构示意图。
[0017]图7为本发明实施例三提供的激光器中的全反镜的平面示意图。
[0018]图8为本发明实施例四提供的激光器的结构示意图。
[0019]图9为本发明实施例四提供的激光器中的全反镜的平面示意图。
[0020]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种激光器，其包括一全反镜、一输出镜、一放电管和一工作介质，所述全反镜和输出镜分别设置于所述放电管的两端，所述全反镜、输出镜和放电管组成一谐振腔，所述工作介质填充于所述谐振腔内，其特征在于，所述全反镜具有一反射面，所述反射面上设置有微结构，所述微结构包括至少一凸环，所述凸环的高度及宽度均在0.5λ~2λ之间，其中，λ为所述激光器的工作波长。
2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凸环的高度及宽度均为0.5入。
3.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微结构包括多个同心且间隔设置的凸环。
4.如权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述多个凸环具有相同的高度。
5.如权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述多个凸环具有相同的宽度。
6.如权利要求3所述的激光器，其特征在于，任意两个相邻的所述凸环之间的间距在0.5 λ~2 λ之间。
7.如权利要求3所述的激光器，其特征在于，任意两个相邻的所述凸环之间的间距均为0.5入。
8.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微结构进一步包括一凸台，该凸台与所述至少一凸环同心且间隔设置。
9.如权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凸台位于所述反射面的中心。
10.如权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凸台的高度及直径均在0.5 λλ之间。
11.如权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凸台与所述至少一凸环具有相同的高度。
12.如权利要求11所述的激光器，其特征在于，所述凸台与所述至少一凸环的高度均为0.5入。
13.如权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凸台的直径与所述至少一凸环的宽度相等。
14.如权利要求13所述的激光器，其特征在于，所述凸台的直径与所述至少一凸环的高度均为0.5 λ。
15.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凸环的形状为圆环。
16.如权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述凸台的形状为圆柱。
17.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微结构的材料为金、钼和钯中的一种。
18.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述反射面设置在所述全反镜靠近所述输出镜的表面。
19.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述全反镜包括一本体和位于该本体上的一金属膜。
20.如权利要求19所述的激光器，其特征在于，所述本体的材料为硅、二氧化硅和碳化娃中的一种，所述金属膜的材料为金、钼和钮!中的一种。
21.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述工作介质为二氧化碳、氦气、氖气、氮气和一氧化碳中的一种。
【文档编号】H01S3/08GK103904538SQ201210573098
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】朱钧, 朱景雷, 李群庆, 姜开利, 冯辰, 金国藩, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司