激光光束合成的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光光束制作工艺，特别涉及一种激光光束合成的装置及方法。
【背景技术】
[0002]由于封离式二氧化碳谐振腔本身的各种机制或条件的限制，其输出功率是有限的，而且光束质量随着输出功率的增加而降低。现有的方法是将两只独立的偏振激光管通过外光路合成一束激光，来获取更大的输出功率。但由于采用外光路合束机构过于复杂成本高，而且在安装储运过程中受外界影响很大，亟待改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种激光光束合成的装置及方法，解决了现有高能量的激光束的制作存在的缺点，采用将两束激光束通过内光路合并的方法，从而获得高功率的激光输出。
[0004]本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
激光光束合成的装置，包括谐振腔al、谐振腔b2、全反镜片all、全反镜片bl2、反射镜
4、偏振分束片3以及输出片5，所述谐振腔al与谐振腔b2平行安装，所述反射镜4与谐振腔b2的光路成布儒斯特角安装，所述偏振分束片3与谐振腔al安装在同一水平面上，所述偏振分束片3有两个面，即偏振分束片面a31、偏振分束片面b32，所述谐振腔al的光路与所述偏振分束片面a31所成的夹角为布儒斯特角；所述谐振腔al由全反片all、偏振分束片3以及输出片5构成，所述谐振腔b2的光路经过反射镜4与偏振分束片面b32的夹角也为布儒斯特角；所述谐振腔b2由全反片b21、反射镜4、偏振分束片面b32以及输出镜5构成。
[0005]所述的谐振腔al、谐振腔b2为二氧化碳玻璃封离式谐振腔。
[0006]所述的谐振腔al、谐振腔b2的外部安装硬质玻璃管、硬质玻璃管的端部安装电极。
[0007]所述的谐振腔al、谐振腔b2腔体内部安装有用于输出线偏振光的激光起偏片，该激光起偏片与出光方向的夹角为相应波长的布儒斯特角。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种激光光束合成的方法，包括以下步骤:
步骤1:谐振腔al由全反镜片all、偏振分束片3与输出片5形成振荡，光束沿水平方向射出；
步骤2:谐振腔b2由全反镜片b21、反射镜4、偏振分束片面b32与输出片5形成振荡，光束沿水平方向射出；
步骤3:谐振腔al振荡的路径与谐振腔b2振荡的路径共用偏振分束镜4和输出镜片5，偏振分束片3的两个面分别与谐振腔al和谐振腔b2所形成的光束夹角均为布儒斯特角，谐振腔al与谐振腔b2所形成的光束在偏振分束片重合，经输出片5输出一束高能量激光束。
[0009]本发明的有益效果在于:构思新颖，操作简便。一方面通过在谐振腔内部安装布儒斯特窗(偏振分束片)的方法，使二氧化碳玻璃封离式谐振腔能够输出线偏振光，并通过在内光路中将两束光束合成为一束高能激光的方法，解决了谐振腔本身输出功率的问题。另一方面，本发明在现有封离二氧化碳谐振腔的工艺基础上，将两只具有线偏振光输出的谐振腔进行光路合并，输出功率为单支谐振腔输出的两倍。中小功率激光管在保证产品稳定的前提下，可使功率大增，极大的拓展了中小公率激光管的市场。实用性强。
【附图说明】
[0010]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图中:1、谐振腔a ;11、全反镜片a ;2、谐振腔b ;21、全反镜片b ;3、偏振分束片；31、偏振分束片面a ;32、偏振分束片面b ;4、反射镜；5、输出片。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其【具体实施方式】。
[0014]参见图1所示，本发明的激光光束合成的装置，包括谐振腔al、谐振腔b2、全反镜片all、全反镜片bl2、反射镜4、偏振分束片3以及输出片5，所述谐振腔al与谐振腔b2平行安装，所述反射镜4与谐振腔b2的光路成布儒斯特角安装，所述偏振分束片3与谐振腔al安装在同一水平面上，所述偏振分束片3有两个面，即偏振分束片面a31、偏振分束片面b32，所述谐振腔al的光路与所述偏振分束片面a31所成的夹角为布儒斯特角；所述谐振腔al由全反片all、偏振分束片3以及输出片5构成，所述谐振腔b2的光路经过反射镜4与偏振分束片面b32的夹角也为布儒斯特角；所述谐振腔b2由全反片b21、反射镜4、偏振分束片面b32以及输出镜5构成。
[0015]所述的谐振腔al、谐振腔b2为二氧化碳玻璃封离式谐振腔。
[0016]所述的谐振腔al、谐振腔b2的外部安装硬质玻璃管、硬质玻璃管的端部安装电极。
[0017]所述的谐振腔al、谐振腔b2腔体内部安装有用于输出线偏振光的激光起偏片，该激光起偏片与出光方向的夹角为相应波长的布儒斯特角。
[0018]本发明的激光光束合成的方法，包括以下步骤:
步骤1:谐振腔al由全反镜片all、偏振分束片3与输出片5形成振荡，光束沿水平方向射出；
步骤2:谐振腔b2由全反镜片b21、反射镜4、偏振分束片面b32与输出片5形成振荡，光束沿水平方向射出；
步骤3:谐振腔al振荡的路径与谐振腔b2振荡的路径共用偏振分束镜4和输出镜片5，偏振分束片3的两个面分别与谐振腔al和谐振腔b2所形成的光束夹角均为布儒斯特角，谐振腔al与谐振腔b2所形成的光束在偏振分束片重合，经输出片5输出一束高能量激光束。
[0019]以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种激光光束合成的装置，其特征在于:包括谐振腔a (1)、谐振腔b (2)、全反镜片a (11)、全反镜片b (21)、反射镜(4)、偏振分束片(3)以及输出片(5)，所述谐振腔a (I)与谐振腔b (2)平行安装，所述反射镜(4)与谐振腔b (2)的光路成布儒斯特角安装，所述偏振分束片(3)与谐振腔a (I)安装在同一水平面上，所述偏振分束片(3)有两个面，即偏振分束片面a (31)、偏振分束片面b (32)，所述谐振腔a (I)的光路与所述偏振分束片面a (31)所成的夹角为布儒斯特角；所述谐振腔a (I)由全反片a (11)、偏振分束片(3)以及输出片(5)构成，所述谐振腔b (2)的光路经过反射镜(4)与偏振分束片面b (32)的夹角也为布儒斯特角；所述谐振腔b (2)由全反片b (21)、反射镜(4)、偏振分束片面b (32)以及输出镜(5)构成。2.根据权利要求1所述的激光光束合成的装置，其特征在于:所述的谐振腔a(1)、谐振腔b (2)为二氧化碳玻璃封离式谐振腔。3.根据权利要求1或2所述的激光光束合成的装置，其特征在于:所述的谐振腔a(I )、谐振腔b (2)的外部安装硬质玻璃管、硬质玻璃管的端部安装电极。4.根据权利要求1所述的激光光束合成的装置，其特征在于:所述的谐振腔a(1)、谐振腔b (2)腔体内部安装有用于输出线偏振光的激光起偏片，该激光起偏片与出光方向的夹角为相应波长的布儒斯特角。5.一种激光光束合成的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:谐振腔a (I)由全反镜片a (11)、偏振分束片(3)与输出片(5)形成振荡，光束沿水平方向射出； 步骤2:谐振腔b (2)由全反镜片b (21)、反射镜(4)、偏振分束片面b (32)与输出片(5)形成振荡，光束沿水平方向射出； 步骤3:谐振腔a (I)振荡的路径与谐振腔b (2)振荡的路径共用偏振分束镜(4)和输出镜片(5)，偏振分束片(3)的两个面分别与谐振腔a (I)和谐振腔b (2)所形成的光束夹角均为布儒斯特角，谐振腔a (I)与谐振腔b (2)所形成的光束在偏振分束片重合，经输出片(5)输出一束高能量激光束。
【专利摘要】本发明涉及一种激光光束合成的装置及方法，属于激光光束制作工艺。谐振腔a与谐振腔b平行安装，反射镜与谐振腔b的光路成布儒斯特角安装，偏振分束片与谐振腔a安装在同一水平面上，谐振腔a的光路与偏振分束片面a所成的夹角为布儒斯特角；谐振腔a由全反片a、偏振分束片以及输出片构成，谐振腔b的光路经过反射镜与偏振分束片面b的夹角也为布儒斯特角；谐振腔b由全反片b、反射镜、偏振分束片面b以及输出镜构成。优点在于：构思新颖，操作简便。将两只谐振腔的光路合并，输出功率为单支谐振腔输出的两倍，实现了光功率合成的目的。中小功率激光管在保证产品稳定的前提下，使功率大增，极大的拓展了中小功率激光管的市场。
【IPC分类】H01S3/08, H01S3/10
【公开号】CN105048269
【申请号】CN201510562608
【发明人】孙尚勇, 花明, 王大威, 王小亮, 于杨
【申请人】吉林省永利激光科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月8日