用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置制造方法及圖紙

一種用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，包括：一激光器，該激光器輸出光譜具有一定的寬度，非單頻激光器；多個濾波器，每個濾波器分別選擇不同波長λ1，λ2……λN，濾波器的個數為N個，1≤N≤50，該多個濾濾波器依序位于該激光器的光路上，該多個濾濾波器與激光器的光路成一預定夾角；一轉換透鏡，其位于多個濾波器折射的光路上；所述轉換透鏡具有聚焦功能，為聚焦透鏡或者聚焦凹面鏡；一衍射光柵，其位于轉換透鏡透射或反射的光路上，該衍射光柵與轉換透鏡透射或反射的光路成一預定的夾角；一輸出耦合鏡，其位于衍射光柵反射的光路上。本發明專利技術的特點是不需改變原激光器的結構，僅在外部增加一個外腔用來提高光束質量。

【技術實現步驟摘要】
用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置
本專利技術涉及激光器及激光技術，具體涉及一種適用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置。
技術介紹
高功率激光器廣泛運用在切割、焊接、鉆孔、強化等工業制造領域上，比如汽車加工行業、航空精密制造行業和船舶型材加工行業。要實現高質量、寬范圍的激光加工，激光器必須同時滿足高功率和高光束質量。目前，世界各國均將研究開發新型高功率、高光束質量的大功率激光器作為一個重要研究方向，以滿足要求更高激光功率密度的激光材料加工應用的需求。光束質量體現了激光束的可傳輸和聚焦能力，決定了激光加工的品質，但高功率激光器的光束質量往往不盡如人意。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種基用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，本專利技術的特點是不需改變原激光器的結構，僅在外部增加一個外腔用來提高光束質量。本專利技術提 供一種用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，包括:—激光器，該激光器輸出光譜具有一定的寬度，非單頻激光器；多個濾波器，每個濾波器分別選擇不同波長λ 1，λ 2……λ N，濾波器的個數為N個，I < N < 50，該多個濾濾波器依序位于該激光器的光路上，該多個濾濾波器與激光器的光路成一預定夾角；—轉換透鏡，其位于多個濾波器折射的光路上；所述轉換透鏡具有聚焦功能，為聚焦透鏡或者聚焦凹面鏡；一衍射光柵，其位于轉換透鏡透射或反射的光路上，該衍射光柵與轉換透鏡透射或反射的光路成一預定的夾角；—輸出稱合鏡,其位于衍射光柵反射的光路上。本專利技術的有益效果是，不需改變原激光器的結構，僅在外部增加一個外腔用來提高光束質量?！?span style='display:none'>附圖說明】為進一步說明本專利技術的具體
技術實現思路
，以下結合實施例及附圖詳細說明如后，其中:圖1是本專利技術中一種適用于高功率激光器提高光束質量的裝置的示意圖?！揪唧w實施方式】請參閱圖1所示，本專利技術提供一種用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，包括:—激光器1，所述激光器I為固體激光器，激光器輸出光譜具有一定的寬度，非單頻激光器。多個濾波器2，每個濾波器分別選擇不同波長λ 1，λ 2...λ N。濾波器2的個數為N個，I < N < 50，該多個濾波器2依序位于該激光器I的光路上，該多個濾波器2與激光器I的光路成一預定夾角，該多個濾波器2與激光器I光路的夾角為10-80度；一轉換透鏡3，其位于多個濾波器2折射的光路上，所述轉換透鏡3具有聚焦功能，為聚焦透鏡或者聚焦凹面鏡；轉換透鏡3具有匯聚光線的作用，將不同位置的子光束變成不同傾角的子光束入射到光柵上。轉換透鏡包括透射式和反射式—衍射光柵4,其位于轉換透鏡3透射(或反射)的光路上,該衍射光柵4與轉換透鏡3透射(或反射)的光路成一預定的夾角；衍射光柵4將不同波長、不同入射角的子光束利用其第一級衍射以相同的出射角衍射，以使輸出I禹合鏡輸出的合成光束在近場和遠場均保持重疊。衍射光柵包括體光柵、閃耀光柵。所述衍射光柵4為體光柵或閃耀光柵，該衍射光柵4的一級衍射效率為20% -99%所述衍射光柵4與轉換透鏡3透射的光路的夾角為0-90度；一輸出耦合鏡5，其位于衍射光柵4反射的光路上，所述輸出耦合鏡5的反射率為0.1% -99.99%。輸出耦合鏡5作用是形成外諧振腔，該耦合鏡反射一部分功率至光柵上，經光柵的二次反射后回到激光器。激光器發出一束激光，包含多個波長。激光束被N個濾波器分為N份，通過轉換透鏡聚焦到衍射光柵上，衍射光柵將N份激光以近似平行的光束沿一級衍射的方向發射出來，入射到輸出耦合鏡上。該輸出耦合鏡反射一部分功率至光柵上，經光柵的二次反射后回到各個子光束的濾波器，再到激光器自身的輸出鏡，構成一個完整的諧振腔。每個子光束的諧振腔將會鎖定一個波長。最后輸出具有較高的光束質量的激光。以上所述的具體實施例，對本專利技術的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本專利技術的具體實施例而已，并不用于限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，包括：一激光器，該激光器輸出光譜具有一定的寬度，非單頻激光器；多個濾波器，每個濾波器分別選擇不同波長λ1，λ2……λN，濾波器的個數為N個，1≤N≤50，該多個濾濾波器依序位于該激光器的光路上，該多個濾濾波器與激光器的光路成一預定夾角；一轉換透鏡，其位于多個濾波器折射的光路上；所述轉換透鏡具有聚焦功能，為聚焦透鏡或者聚焦凹面鏡；一衍射光柵，其位于轉換透鏡透射或反射的光路上，該衍射光柵與轉換透鏡透射或反射的光路成一預定的夾角；一輸出耦合鏡，其位于衍射光柵反射的光路上。

【技術特征摘要】
1.一種用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，包括: 一激光器，該激光器輸出光譜具有一定的寬度，非單頻激光器； 多個濾波器，每個濾波器分別選擇不同波長λ?，λ2……λΝ，濾波器的個數為N個，I < N < 50，該多個濾濾波器依序位于該激光器的光路上，該多個濾濾波器與激光器的光路成一預定夾角； 一轉換透鏡，其位于多個濾波器折射的光路上；所述轉換透鏡具有聚焦功能，為聚焦透鏡或者聚焦凹面鏡； 一衍射光柵，其位于轉換透鏡透射或反射的光路上，該衍射光柵與轉換透鏡透射或反射的光路成一預定的夾角； 一輸出耦合鏡，其位于衍射光柵反射的光路上。2.根據權利要求1所述的適用于高功率固體激光器提高光束質量的裝置，其中激光器為固體激光器。3.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林學春，楊盈瑩，王寶華，趙亞平，
申請(專利權)人：中國科學院半導體研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11