專利名稱：產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器，尤其是涉及一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器O背景技術(shù)準(zhǔn)分子激光器放電腔腔體的結(jié)構(gòu)，可參見圖l、圖2所示。目前，世界 權(quán)威準(zhǔn)分子激光器制造商LAMBDA PHYSIK公司、TuiLaser公司出品的準(zhǔn)分子激光器都是采用這樣的腔體結(jié)構(gòu)。其工作過程是當(dāng)兩個長條形電極15和16之間有大電流快速放電的時(shí) 候，處在放電區(qū)域的基態(tài)下的工作氣體的原子受到激發(fā)，其外層電子被激發(fā) 到更高能級的軌道上，電子分布狀態(tài)被打破，則可和另一原子形成一個短壽 命的分子，這種處于激發(fā)態(tài)的短壽命的分子就叫準(zhǔn)分子。準(zhǔn)分子處于粒子數(shù) 反轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，從激發(fā)態(tài)遷回基態(tài)的瞬間，會釋放出光子，再經(jīng)光學(xué)諧振腔振 蕩放大，發(fā)射出激光。光學(xué)諧振腔由兩塊光學(xué)鏡片組成， 一片為全反射鏡片， 另一片為半透半反鏡片，它將一部分激光反射到諧振腔內(nèi)參與振蕩，另一部 分激光輸出腔外。但是，現(xiàn)有的準(zhǔn)分子激光器的電極，均為長條形，以致使其放電區(qū)域是 一個長方形，它輸出的激光的光斑也為長方形，其能量的分布不理想，X向 和Y向明顯不一致，參見圖3。并且，從激光的應(yīng)用方面來看，不管用于工 業(yè)加工，還是醫(yī)學(xué)治療，要求的光斑形狀絕大多數(shù)都是圓形，其能量也應(yīng)當(dāng) 是均勻分布的。所以，就需要將長方形的激光光斑變換成圓形光斑。通常的做法是將激 光器輸出的長方形光斑，先通過一個光學(xué)整形器，再通過一個光學(xué)會聚器， 最后得到一個符合要求的激光光斑，使用到工作位置上。光學(xué)會聚器一般都比較簡單，大都一、兩個透鏡解決問題，其能量損耗 也比較小。但是光學(xué)整形器的結(jié)構(gòu)就很復(fù)雜，技術(shù)含量很高，往往需要很多 個鏡片，整個光路的體積也很大，能量損耗也大，有的光學(xué)整形器的能量損 耗可以大于百分之五十，并且其價(jià)格也很高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，使用它可以 直接產(chǎn)生能量均勻的圓形光斑，而不需要添加光學(xué)整形器等光學(xué)組件對長方 形的激光光斑進(jìn)行整形。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，包括一激光 器放電腔，所述放電腔內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極，所述放電電極繞放電 腔腔體中心軸呈嫘旋形分布，成對設(shè)置的放電電極的電極正面相對設(shè)置，構(gòu) 成對稱的雙螺旋結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的詳細(xì)的技術(shù)方案是 一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，包括 一激光器放電腔，所述放電腔內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極，所述放電電極 繞放電腔腔體中心軸呈螺旋形分布，成對設(shè)置的放電電極的電極正面相對設(shè) 置，構(gòu)成對稱的雙螺旋結(jié)構(gòu)。所述放電電極為嫘旋形電極條。本發(fā)明的另一種詳細(xì)技術(shù)方案是 一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器， 包括一激光器放電腔，所述放電腔內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極，所述放電 電極繞放電腔腔體中心軸呈嫘旋形分布，成對設(shè)置的放電電極的電極正面相 對設(shè)置，構(gòu)成對稱的雙螺旋結(jié)構(gòu)。所述放電電極由若干個繞放電腔腔體中心 軸呈嫘旋形分布的小長條形電極條組成。上述第二種方案中，如成對的小長條形電極條的數(shù)目增加到極限，相鄰 的小長條形電極條連接成一體，就形成了第一種方案中的成對的嫘旋形電 極。而對于第一種方案，如果將二根嫘旋形電極條分成數(shù)量很多的小段，每 小段為小長條形，即分成數(shù)量很多的小長條形電極條，并作螺旋形排列，就 成了第一種方案。所以，第二種方案具有更好的加工性，而第一種方案可視為第二種方案 的極限狀態(tài)，它們都是對放電電極進(jìn)行改變，將原本長條形的電極條，改變 成了繞放電腔腔體中心軸的嫘旋形分布結(jié)構(gòu)，使原來的長方形的放電區(qū)域改 變成為均勻的圓形，使輸出的光斑的形狀成為均勻的圓形。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的準(zhǔn)分子激光器，其光學(xué)整形的工作不是在激光器光斑輸出以后
才進(jìn)行，而是在光斑形成的同時(shí)就已經(jīng)充分考慮到了激光應(yīng)用方面的要求， 在激光輸出的時(shí)候，已經(jīng)同時(shí)完成了光斑整形的工作。由于免去了光學(xué)整形器，不但可以減少整個激光應(yīng)用系統(tǒng)的能量損耗， 可以減小整個系統(tǒng)的體積，還可以減少整個系統(tǒng)的制造成本。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述 圖1為現(xiàn)有技術(shù)激光器放電腔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的側(cè)視示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)激光器的長方形光斑示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中表現(xiàn)放電電極條5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的側(cè)視示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中表現(xiàn)放電電極條6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的側(cè)視示意圖；圖8為本發(fā)明激光器的圓形光斑示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IO為圖9的側(cè)視示意圖。其中1激光器放電腔；2放電區(qū)域；3半透半反鏡片；4全反射鏡 片；5螺旋形電極條；6嫘旋形電極條；7小長條形電極條；8小長條形 電極條；9中間能量較高部分；10邊緣能量較低部分；11激光；15長條 形電極；16長條形電極。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖4、圖5、圖6、圖7所示， 一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分 子激光器，包括一激光器放電腔1,放電腔1內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極。放電電極采用螺旋形電極條，螺旋形電極條5和嫘旋形電極條6兩電極 條的電極正面相對設(shè)置，構(gòu)成以放電腔1腔體中心軸為旋轉(zhuǎn)對稱軸的雙螺旋 結(jié)構(gòu)。為了圖示清楚，圖4、圖6各繪制表示一根嫘旋形電極條的情況。圖4 和圖6位置對應(yīng)繪制，表示了這種雙螺旋結(jié)構(gòu)。在圖4、圖6中，圖下方標(biāo)
示出這一根螺旋形電極條在若干位置的截面形狀，以及該位置電極所形成的 光斑。采用本發(fā)明激光器產(chǎn)生的圓形光斑如圖8所示。實(shí)施例二如圖9所示， 一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，包括一激 光器放電腔l，所述放電腔1內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極，放電電極繞放 電腔1腔體中心軸呈螺旋形分布，成對設(shè)置的放電電極的電極正面相對設(shè) 置，構(gòu)成對稱的雙螺旋結(jié)構(gòu)。放電電極由若干個繞放電腔腔體中心軸呈嫘旋 形分布的小長條形電極條7、 8組成。如圖9、圖10所示，每對小長條形電極條7、 8為電極正面相對設(shè)置， 每對小長條形電極條7的縱向和放電腔1腔體中心軸向一致，各對小長條形 電極條7在放電腔1腔體橫截面的投影上呈旋轉(zhuǎn)對稱分布；并且，各對小長 條形電極條7在放電腔1腔體橫截面的投影上疊加均勻。在圖9中，圖下方標(biāo)示出電極每一段位置的小長條形電極條7、 8的截 面形狀，以及該位置電極所形成的光斑。圖中，多個小長條形電極條7組成 了雙螺旋結(jié)構(gòu)中的一組放電電極，多個小長條形電極條8組成了相對應(yīng)的另 一組放電電極。這兩組放電電極總體上構(gòu)成了繞放電腔1腔體中心軸的雙嫘 旋結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明激光器產(chǎn)生的圓形光斑如圖8所示。當(dāng)然，本發(fā)明的產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器還可具有多種變換及改 型，并不局限于上述實(shí)施方式的具體結(jié)構(gòu)?？傊景l(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括 那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，包括一激光器放電腔(1)，所述放電腔(1)內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極，其特征在于所述放電電極繞放電腔(1)腔體中心軸呈螺旋形分布，成對設(shè)置的放電電極的電極正面相對設(shè)置，構(gòu)成對稱的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，其特征在于 所述放電電極為嫘旋形電極條(5、 6)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，其特征在于-所述放電電極由若干個繞放電腔(1)腔體中心軸呈螺旋形分布的小長條形電極條(7、 8)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種產(chǎn)生圓形光斑的準(zhǔn)分子激光器，包括一激光器放電腔，所述放電腔內(nèi)設(shè)置有成對設(shè)置的放電電極，所述放電電極繞放電腔腔體中心軸呈螺旋形分布，成對設(shè)置的放電電極的電極正面相對設(shè)置，構(gòu)成對稱的雙螺旋結(jié)構(gòu)。所述放電電極可以是采用螺旋形電極條；也可以由若干個繞放電腔腔體中心軸呈螺旋形分布的小長條形電極條組成。使用本發(fā)明的準(zhǔn)分子激光器可以直接產(chǎn)生能量均勻的圓形光斑，而不需要添加光學(xué)整形器等光學(xué)組件對長方形的激光光斑進(jìn)行整形。
文檔編號H01S3/038GK101119008SQ200610041290
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者陳寅方 申請人:蘇州六六視覺科技股份有限公司