一种板条式二氧化碳玻璃管激光器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种板条式二氧化碳玻璃管激光器，属于工业生产技术领域。


背景技术：

[0002]
激光管,全称玻璃封离式co2激光器，因结构为玻璃管封装而成，因此被俗称为激光管。
[0003]
传统的封离式二氧化碳玻璃管激光器采用多层套筒式结构，主要由放电管、水冷管、储气管、回气管、谐振腔镜、电极等部分组成。三层套管中的放电管是封离式二氧化碳玻璃管激光器中关键的部件，它基本上决定了激光输出的特性。传统二氧化碳玻璃管激光器的放电管的直径通常为8～10mm，放电管长度与激光器输出功率成正比。因此要想获得高输出功率，就必须增大放电管的长度，从而势必增加了激光器的总长，提高了激光器的生产成本、运输成本及安装使用成本。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型提供一种板条式二氧化碳玻璃管激光器用来克服现有技术中难以在不增加激光器长度的前提下提高其输出功率的缺陷。
[0005]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
[0006]
本实用新型公开了一种板条式二氧化碳玻璃管激光器，包括核心放电腔，所述核心放电腔依次被内玻璃管和外玻璃管包覆，所述内玻璃管的两端分别设有正极放电电极和负极放电电极；
[0007]
所述内玻璃管的两端靠近正极放电电极和负极放电电极处分别设有回气圆盘与固定圆盘；
[0008]
所述外玻璃管的两端分别设有第一端面法兰与第二端面法兰，所述第一端面法兰的外侧通过紧固件与第一锁紧端盖连接，所述第二端面法兰的外侧通过紧固件与第二锁紧端盖连接，通过分别调节第一锁紧端盖和第二锁紧端盖上的紧定螺钉将后端盖与第一端面法兰，前端盖与第二端面法兰压紧；
[0009]
所述后端盖的内侧设有后腔镜，其与第一锁紧端盖的配合处设有第一密封调节圈，所述前端盖的内侧设有前腔镜，其与第二锁紧端盖的配合处设有第二密封调节圈，其外侧有输出窗片，所述输出窗片的外侧配合安装有窗片压板。
[0010]
进一步的，核心放电腔的一端从回气圆盘的中心穿过并熔接在一起，另一端从固定圆盘的中心穿过并熔接在一起。
[0011]
进一步的，外玻璃管和内玻璃管与回气圆盘呈同一轴心设置。
[0012]
进一步的，水管贯穿外玻璃管与内玻璃管。
[0013]
进一步的，回气管套在内玻璃管的外壁，一端与回气圆盘熔接。
[0014]
进一步的，核心放电腔为板条式结构，第一放电平板和第二放电平板呈竖直平行设置，且二者之间的两端分别设置有第一限位板和第二限位板，第一放电平板、第二放电平
板与第一限位板、第二限位板熔接形成核心放电腔，第一放电平板与第二放电平板的平面为激光增益区截面，其二者之间的距离为放电距离。
[0015]
进一步的，回气圆盘、外玻璃管、内玻璃管与固定圆盘形成板条式二氧化碳玻璃管激光器的储气腔，储气腔内充入工作气体，所述工作气体为co2、he和n2的混合气体，激光电源的高压端与激光器的正极放电电极连接，激光电源的电回路通过电流表或直接与激光管的负极放电电极相连。
[0016]
进一步的，接通冷却水，使其充满所述内玻璃管、回气圆盘与固定圆盘三者形成的水冷腔，使水流可双进双出的在激光器内循环流动。
[0017]
本实用新型的有益效果是：
[0018]
(1)与传统的二氧化碳玻璃管激光器相比，在长度没有增加的情况下，增加了放电体积，也就是增加了激光增益。另外，放电距离短(一般情况1～4mm)，工作气体气压高(一百托以上，玻璃管几十托)，获得饱和光强更高。激光器的功率输出，和激光增益大小近似成正比，和饱和光强成正比。所以，可获得更高的激光输出功率，降低了激光管的生产成本。
[0019]
(2)在输出同等激光功率的情况下，板条式二氧化碳玻璃管激光器的长度更短，其对运输及安装环境的要求更低。
[0020]
(3)采用冷却水两进两出的结构形式，能够有效的解决因放电体积增大，放电腔内部热量累积过快的问题，维持输出功率的稳定性。
附图说明
[0021]
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
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图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0023]
图2是本实用新型核心放电腔的结构示意图；
[0024]
图3是本实用新型的工作示意图。
[0025]
图中：1、核心放电腔；2、第一放电平板；3、第二放电平板；4、第一限位板；5、第二限位板；6、回气圆盘；7、外玻璃管；8、内玻璃管；9、水管；10、回气管；11、第一端面法兰；12、第二端面法兰；13、正极放电电极；14、负极放电电极；15、第一锁紧端盖；16、第二锁紧端盖；17、紧定螺钉；18、后端盖；19、后腔镜；20、第一密封调节圈；21、第二密封调节圈；22、固定圆盘；23、前端盖；24、前腔镜；25、输出窗片；26、窗片压板；27、储气腔；28、激光电源；29、水冷腔。
具体实施方式
[0026]
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
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实施例1
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如图1所示，一种板条式二氧化碳玻璃管激光器，包括核心放电腔1，所述核心放电腔1依次被内玻璃管8和外玻璃管7包覆，核心放电腔1的左端从回气圆盘6的中心穿过并熔接在一起，外玻璃管7、内玻璃管8安装在回气圆盘6右侧且与回气圆盘6同轴心，外玻璃管7与内玻璃管8上装有水管9，回气管10套在内玻璃管8的外侧，一端与回气圆盘6熔接；回气圆
盘6的右侧安装有第一端面法兰11和正极放电电极13，第一端面法兰11外侧装有第一锁紧端盖15，第一锁紧端盖15上的调节紧定螺钉17将后端盖18与第一端面法兰11压紧在一起，后端盖18上安装有后腔镜19和第一密封调节圈20。
[0029]
核心放电腔1的右端从固定圆盘22的中心穿过并熔接在一起，固定圆盘22安装在外玻璃管7和内玻璃管8的右侧，固定圆盘22的右侧装有第二端面法兰12和负极放电电极14，第二端面法兰12外侧装有第二锁紧端盖16，第二锁紧端盖16上的调节紧定螺钉17将前端盖23与第二端面法兰12压紧在一起，前端盖23左侧安装有前腔镜24和第二密封调节圈21，右侧装有输出窗片25，输出窗片25的外侧装有窗片压板26。
[0030]
如图2所示，一种板条式二氧化碳玻璃管激光器的核心放电腔1为板条式结构，第一放电平板2和第二放电平板3呈竖直平行设置，且二者之间的两端分别设置有第一限位板4和第二限位板5，第一放电平板2、第二放电平板3与第一限位板4、第二限位板5熔接形成核心放电腔1，第一放电平板2与第二放电平板3的平面为激光增益区截面，其二者之间的距离为放电距离。
[0031]
如图3所示，一种板条式二氧化碳玻璃管激光器的工作原理：回气圆盘6、外玻璃管7、内玻璃管8与固定圆盘22形成板条式二氧化碳玻璃管激光器的储气腔27，储气腔27内充入工作气体(co2、he和n2的混合气体)，激光电源28的高压端与激光器的正极放电电极13连接，激光电源28的电回路通过电流表或直接与激光管的负极放电电极14相连。接通冷却水，使其充满内玻璃管8与回气圆盘6、固定圆盘22形成的水冷腔29，使水流按照双进双出的要求在激光器内循环流动；接通激光电源28，激光从输出窗片25处输出。
[0032]
板条式二氧化碳玻璃管激光器缩短了放电距离(一般情况下为1～4mm)，工作气体气压高，达到一百托以上(传统的玻璃管激光器为几十托)，从而获得了更高的饱和光强。激光器的输出功率和激光增益大小近似成正比，和饱和光强成正比，可由以下公式计算：其中：p-激光输出功率，t
1-谐振腔输出率，i
s-饱和光强，a-增益区截面积，l-增益区长度，g
0-小信号增益，a
1-谐振腔损耗因子。由此可见，使用板条式二氧化碳玻璃管激光器可获得更高的激光输出功率，降低了激光管的生产成本。
[0033]
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。