專利名稱：一種并行多路激光放大器光路切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種并行多路激光放大器光路切換裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的大能量激光系統(tǒng)中，由于氙燈泵浦的能量大，而釹玻璃工作物質(zhì)導(dǎo)熱性差的物理特性，導(dǎo)致釹玻璃散熱較慢，若要保證較好的光束質(zhì)量，必須等待較長(zhǎng)的時(shí)間，待工作物質(zhì)內(nèi)部的熱量散掉后，才能進(jìn)行下一次的工作，等待時(shí)間較長(zhǎng)，降低工作效率。而若工作頻率較高時(shí)，由于間隔時(shí)間短，內(nèi)部的熱量就會(huì)無法及時(shí)散掉，慢慢積累，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)以下兩個(gè)問題一是引起熱退偏效應(yīng)，破壞激光的光束質(zhì)量；二是工作物質(zhì)內(nèi)部和外部溫差太大，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增大，使工作物質(zhì)碎裂。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種在保證光束質(zhì)量的前提下提高工作頻率的激光放大器光路切換裝置。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種并行多路激光放大器光路切換裝置，包括激光放大器組、設(shè)置在所述激光放大器組一端的第一反射鏡組和第二反射鏡組，以及設(shè)置在所述激光放大器組另一端的第三反射鏡組和第四反射鏡組，其中所述第一反射鏡組設(shè)置于移動(dòng)行程與激光入射軸交叉的移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該第一反射鏡組具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡，各反射鏡具有唯一處于所述激光入射軸的位置；所述第二反射鏡組具有多個(gè)反射鏡，各反射鏡分別位于所述第一反射鏡組中的各個(gè)反射鏡的光反射線路上；所述第三反射鏡組包括處于激光入射軸上的反射鏡及位于第二反射鏡組中部分反射鏡的光反射線路上的反射鏡；所述第四反射鏡設(shè)置于移動(dòng)行程與第二反射鏡組中部分反射鏡發(fā)射線路相交叉的移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該第四反射鏡組具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡，各反射鏡分別設(shè)置在所述第三反射鏡組中各反射鏡的光反射線路上；所述激光放大器組包括位于激光入射軸上的放大器組及位于第二反射鏡組中各反射鏡的光反射線路上的放大器組。優(yōu)選的，上述裝置中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌，與所述激光入射光軸垂直交叉。優(yōu)選的，上述裝置中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠或滑桿。優(yōu)選的，上述裝置中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)。優(yōu)選的，上述裝置中，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或伺服電機(jī)。優(yōu)選的，上述裝置中，所述激光放大器組(1)中的各個(gè)放大器組包括兩個(gè)或兩個(gè)以上相互串聯(lián)的放大器。[0016]優(yōu)選的，上述裝置中，所述激光放大器組(1)中的各個(gè)放大器為以Nd:YAG晶體、 NdiGlass晶體、Nd: YLF晶體作為晶體介質(zhì)的放大器。優(yōu)選的，上述裝置中，所述激光放大器組(1)中的放大器的工作物質(zhì)呈棒狀或片狀。優(yōu)選的，上述裝置中，所述第一反射鏡組O)、第二反射鏡組(3)、第三反射鏡組 (4)和第四反射鏡組(5)中反射鏡的數(shù)量均為3個(gè)。從上述技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型將某些反射鏡組進(jìn)行可移動(dòng)設(shè)置，由此可以通過移動(dòng)反射鏡組來實(shí)現(xiàn)光路的切換，由不同的光路上的反射鏡及放大器來完成多次激光脈沖的反射及處理，這種結(jié)構(gòu)形式不影響激光脈沖的處理時(shí)間，保證了工作效率，并且能夠留給反射鏡及放大器給予足夠的散熱時(shí)間，避免熱退偏效應(yīng)而影響光束質(zhì)量，同時(shí)也避免出現(xiàn)由于工作物質(zhì)內(nèi)部和外部溫差太大而導(dǎo)致應(yīng)力增大進(jìn)而使工作物質(zhì)破碎的問題。另外，利用本實(shí)實(shí)用新型，入射激光及出射激光方向性及位置不變，即同光路輸出，且光程不變。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型提供的一種并行多路激光放大器光路切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中第一反射鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中第二反射鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中第三反射鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中第四反射鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖1中激光放大器組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 圖13為圖1所示并行多路激光放大器光路切換裝置的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型通過將某些發(fā)射鏡組設(shè)置為可移動(dòng)狀態(tài)，在工作時(shí)，移動(dòng)所述發(fā)射鏡組，以實(shí)現(xiàn)并行多路激光放大器光路切換?，F(xiàn)結(jié)合附圖說明對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)用新型提供的一種并行多路激光放大器光路切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示并行多路激光放大器光路切換裝置包括激光放大器組1、設(shè)置在所述激光放大器組1 一端的第一反射鏡組2和第二反射鏡組3，以及設(shè)置在所述激光放大器組1另一端的第三反射鏡組4和第四反射鏡組5，其中所述第一反射鏡組2設(shè)置于一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)上，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)行程與激光入射軸相交叉，也就是說，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的某位置處于所述激光入射光軸上。該第一反射鏡組2具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡21，各反射鏡21具有唯一處于所述激光入射軸的位置，也就是說，在所述第一反射鏡組2移動(dòng)過程中，各反射鏡均存在位于所述激光入射軸上的機(jī)會(huì)，并且，在其中任意一反射鏡位于所述激光入射軸上時(shí)，所述第一反射鏡組2中其余的反射鏡位于所述激光入射軸之外。所述第二反射鏡組3具有多個(gè)反射鏡31，各反射鏡31分別位于所述第一反射鏡組 2中的各個(gè)反射鏡21的光反射線路上。所述第三反射鏡組4包括處于激光入射軸上的反射鏡41及位于第二反射鏡組3 中部分反射鏡的光反射線路上的反射鏡42。所述第四反射鏡5設(shè)置于一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)上，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)行程與第二反射鏡組3中部分反射鏡(至少一個(gè)反射鏡)發(fā)射線路相交叉的移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該第四反射鏡組5具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡51，各反射鏡51分別設(shè)置在所述第三反射鏡組 4中各反射鏡的光反射線路上。所述激光放大器組1包括位于激光入射軸上的放大器組11及位于第二反射鏡組 3中各反射鏡31的光反射線路上的放大器組12。其中第一反射鏡組1和第四反射鏡5的結(jié)構(gòu)基本相同，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上45度反射鏡，具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況而定，本實(shí)用新型實(shí)施例并不限定反射鏡的具體數(shù)量。圖2和圖 3分別示出了第一反射鏡組1和第四反射鏡5的一種具體結(jié)構(gòu)，其中第一反射鏡組1包括反射鏡U、反射鏡12、反射鏡13、底板14和平移臺(tái)15，反射鏡11、反射鏡12和反射鏡13設(shè)置在底板14上，且相互錯(cuò)開設(shè)置，底板14連同設(shè)置在其上面的反射鏡在平移臺(tái)15上移動(dòng)。 第四反射鏡5包括反射鏡51、反射鏡52、反射鏡53、底板討和平移臺(tái)55，反射鏡51、反射鏡 52和反射鏡53設(shè)置在底板M上，且相互錯(cuò)開設(shè)置，底板M連同設(shè)置在其上面的反射鏡在平移臺(tái)陽上移動(dòng)。第二反射鏡組2和第三反射鏡組4的結(jié)構(gòu)基本相同，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上45度反射鏡，具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況而定，本實(shí)用新型實(shí)施例并不限定反射鏡的具體數(shù)量。圖4 和圖5分別示出了第二反射鏡組2和第三反射鏡4的一種具體結(jié)構(gòu)，其中第二反射鏡組2 包括錯(cuò)開放置的反射鏡21、反射鏡22和反射鏡23、第三反射鏡組4包括錯(cuò)開放置的反射鏡 41、反射鏡42和反射鏡43。另外，激光放大器組1包括兩路或兩路以上并排放置的放大器組，放大器組包括一個(gè)放大器或者多個(gè)相互串聯(lián)的放大器，放大器組以及放大器組內(nèi)的放大器具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況而定，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此并不限定。圖6示出了一種激光放大器組1的具體結(jié)構(gòu)，激光放大器組1包括放大器組11、放大器組12、放大器組13和放大器組14，其中各放大器組均包括一個(gè)兩個(gè)串聯(lián)的放大器。為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖7-圖13， 對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的工作過程做詳細(xì)介紹起始階段，第一反射鏡組2完全移出激光入射軸，第四反射鏡組5中的反射鏡52 的光反射線路與激光輸出口處于同一線路(即激光從反射鏡52反射后能夠從激光輸出口輸出)，參見圖7，從激光光源發(fā)出的第一個(gè)激光脈沖從激光放大器組1的放大器組11中射入，經(jīng)放大后，達(dá)到第三反射鏡組4中的反射鏡41，由反射鏡41反射到達(dá)第四反射鏡組5中的反射鏡52，經(jīng)由反射鏡52反射后從激光輸出口輸出。[0043]然后，第一反射鏡組2沿著圖8所示方向a移動(dòng)直至反射鏡22處于激光入射軸上， 同時(shí)，第四反射鏡組5沿著圖8所示方向b移動(dòng)直至反射鏡51的光反射線路與激光輸出口處于同一線路，如圖9所示，從激光光源發(fā)出的第二個(gè)脈沖首先到達(dá)第一反射鏡組2中的反射鏡22，由反射鏡22反射到第二反射鏡組3中的反射鏡32，然后由反射鏡32反射后進(jìn)入激光放大器組1中的放大器組13，經(jīng)過放大后到達(dá)第三反射鏡組4中的反射鏡42，由反射鏡42反射到第四反射鏡組5中的反射鏡51，最后由反射鏡51反射后從激光輸出口輸出。接著，第一反射鏡組2繼續(xù)沿著圖10所示方向a移動(dòng)直至反射鏡23處于激光入射軸上，同時(shí)，第四反射鏡組5繼續(xù)沿著圖10所示方向b移動(dòng)直至反射鏡53的光反射線路與激光輸出口處于同一線路，如圖11所示，從激光光源發(fā)出的第三個(gè)脈沖首先到達(dá)第一反射鏡組2中的反射鏡23，由反射鏡23反射到第二反射鏡組3中的反射鏡31，然后由反射鏡 31反射后進(jìn)入激光放大器組1中的放大器組12，經(jīng)過放大后到達(dá)第三反射鏡組4中的反射鏡43，由反射鏡43反射到第四反射鏡組5中的反射鏡53，最后由反射鏡53反射后從激光輸出口輸出。最后，第一反射鏡組2繼續(xù)沿著圖12所示方向a移動(dòng)直至反射鏡21處于激光入射軸上，同時(shí)，第四反射鏡組5繼續(xù)沿著圖12所示方向b移動(dòng)直至完全離開反射鏡33的光反射線路，如圖13所示，從激光光源發(fā)出的第四個(gè)脈沖首先到達(dá)第一反射鏡組2中的反射鏡21，由反射鏡21反射到第二反射鏡組3中的反射鏡33，然后由反射鏡33反射后進(jìn)入激光放大器組1中的放大器組14，經(jīng)過放大后從激光輸出口輸出。然后，繼續(xù)重復(fù)圖7-圖13所示狀態(tài)，直至所有激光脈沖發(fā)射完畢。需要說明的是，上述實(shí)施例中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌與所述激光入射光軸垂直交叉，所述第一反射鏡組2或第四反射鏡組5安裝于所述導(dǎo)軌上，并可沿著導(dǎo)軌移動(dòng)。 移動(dòng)所述第一反射鏡組2或第四反射鏡組5的方式可以是手動(dòng)，也可以是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)可以為步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或伺服電機(jī)。當(dāng)然，在某些實(shí)施例中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以是絲杠或滑桿，絲桿或滑桿的結(jié)構(gòu)方式及工作方式屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。所述激光放大器組1中的各個(gè)放大器可以為以Nd:YAG晶體、NdiGlass晶體、 NdiYLF晶體作為晶體介質(zhì)的放大器。并且，所述激光放大器組1中的放大器的工作物質(zhì)可以呈棒狀或片狀。從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的并行多路激光放大器光路切換裝置中，某些反射鏡組被可移動(dòng)設(shè)置，因此可以通過移動(dòng)反射鏡組來實(shí)現(xiàn)光路的切換，由不同的光路上的反射鏡及放大器來完成多次激光脈沖的反射及處理，這種結(jié)構(gòu)形式不影響激光脈沖的處理時(shí)間，保證了工作效率，并且能夠留給反射鏡及放大器給予足夠的散熱時(shí)間，避免熱退偏效應(yīng)而影響光束質(zhì)量，同時(shí)也避免出現(xiàn)由于工作物質(zhì)內(nèi)部和外部溫差太大而導(dǎo)致應(yīng)力增大進(jìn)而使工作物質(zhì)破碎的問題。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種并行多路激光放大器光路切換裝置，包括激光放大器組(1)、設(shè)置在所述激光放大器組(1) 一端的第一反射鏡組( 和第二反射鏡組C3)，以及設(shè)置在所述激光放大器組 (1)另一端的第三反射鏡組(4)和第四反射鏡組(5)，其特征在于所述第一反射鏡組(2)設(shè)置于移動(dòng)行程與激光入射軸交叉的移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該第一反射鏡組(2)具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡(21)，各反射鏡具有唯一處于所述激光入射軸的位置；所述第二反射鏡組(3)具有多個(gè)反射鏡(31)，各反射鏡(31)分別位于所述第一反射鏡組O)中的各個(gè)反射鏡的光反射線路上；所述第三反射鏡組(4)包括處于激光入射軸上的反射鏡Gl)及位于第二反射鏡組(3) 中部分反射鏡的光反射線路上的反射鏡G2)；所述第四反射鏡(5)設(shè)置于移動(dòng)行程與第二反射鏡組(3)中部分反射鏡發(fā)射線路相交叉的移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該第四反射鏡組(5)具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡(51)，各反射鏡(51)分別設(shè)置在所述第三反射鏡組中各反射鏡的光反射線路上；所述激光放大器組(1)包括位于激光入射軸上的放大器組(11)及位于第二反射鏡組 (3)中各反射鏡(31)的光反射線路上的放大器組(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌，與所述激光入射光軸垂直交叉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠或滑桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或伺服電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述激光放大器組(1)中的各個(gè)放大器組包括兩個(gè)或兩個(gè)以上相互串聯(lián)的放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述激光放大器組(1)中的各個(gè)放大器為以Nd: YAG晶體、NchGlass晶體、Nd: YLF晶體作為晶體介質(zhì)的放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述激光放大器組(1)中的放大器的工作物質(zhì)呈棒狀或片狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述第一反射鏡組0)、第二反射鏡組 (3)、第三反射鏡組(4)和第四反射鏡組(5)中反射鏡的數(shù)量均為3個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種并行多路激光放大器光路切換裝置，包括激光放大器組、第一反射鏡組、第二反射鏡組、第三反射鏡組和第四反射鏡組，其中第一反射鏡組和第四反射鏡組結(jié)構(gòu)基本相同，均設(shè)置于一移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，且具有多個(gè)錯(cuò)開放置的反射鏡，第一反射鏡組中各反射鏡具有唯一處于所述激光入射軸的位置；第二反射鏡組和第三反射鏡中具有多個(gè)與第一反射鏡組及第四反射鏡組中反射鏡對(duì)應(yīng)的反射鏡，激光放大器組包括位于激光入射軸上的放大器組及位于第二反射鏡組中各反射鏡的光反射線路上的放大器組。本實(shí)用新型能夠提高在保證光束質(zhì)量的前提下，縮小激光放大器系統(tǒng)工作的時(shí)間間隔，提高工作效率。
文檔編號(hào)H01S3/23GK202142769SQ201120227490
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者于穎璞 申請(qǐng)人:北京鐳寶光電技術(shù)有限公司