激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質(zhì)。所述全反鏡和輸出鏡分別設置于所述放電管的兩端，由所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質(zhì)填充于所述諧振腔內(nèi)。所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設置有微結構。所述微結構包括至少一凸臺臺階。所述凸臺臺階由多個凸臺依直徑大小層疊設置而成。
【專利說明】激光器
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種激光器。
【背景技術】
[0002]目前，各類激光器已廣泛應用于軍事、民用和科學研究等領域。然而，由于大多數(shù)激光器(特別是高功率激光器)產(chǎn)生的模式是多模，其光束發(fā)散角大，光束中心的光強并不非常明顯地高于光束邊緣的光強，光束的穩(wěn)定性也較差。采取“小孔光闌”限模法、“軟邊光闌”選模法等雖可得到基橫模，卻又使激光的功率大大下降，效率很低，效果并不理想。
[0003]通過在激光器的諧振腔內(nèi)設置特定厚度的相位片，利用光束相干疊加的原理，可以獲得光束發(fā)散角較小、光強強度較大的激光束。然而，該種激光器仍存在著某些不足之處，如激光束的中心光斑的尺寸還不夠小，功率密度尤其是中心功率密度不夠大，遠距離傳輸時損耗較高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種能夠獲得具有較小光束發(fā)散角、較長焦深、較高功率密度、遠距離傳輸時較小損耗的激光束的激光器。
[0005]本發(fā)明提供一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質(zhì)，其中，所述全反鏡和輸出鏡分別設置于所述放電管的兩端，由所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質(zhì)填充于所述諧振腔內(nèi)，所述全反鏡具有一反射面，所述反射面上設置有微結構，所述微結構包括至少一凸臺臺階，所述凸臺臺階由多個凸臺依直徑大小層疊設置而成，其中，越靠近所述反射面設置的凸臺直徑越大，越遠離所述反射面設置的凸臺直徑越小。
[0006]進一步地，所述微結構包括多個間隔設置的凸臺臺階。
[0007]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:第一，利用本發(fā)明的激光器獲得的激光束，其光斑直徑非常小，達到微米級；第二，利用本發(fā)明的激光器獲得的激光束，其功率密度大，尤其是其中心功率密度大，因此可廣泛應用于切割、焊接等工業(yè)加工中；第三，利用本發(fā)明的激光器獲得的激光束，其具有很長的焦深，因此在遠距離傳輸時損耗較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實施例一提供的激光器的結構示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明實施例一提供的激光器中的全反鏡的結構示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明實施例二提供的激光器的結構示意圖。
[0011]圖4為本發(fā)明實施例二提供的激光器中的全反鏡的結構示意圖。
[0012]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種激光器，其包括一全反鏡、一輸出鏡、一放電管和一工作介質(zhì)，所述全反鏡和輸出鏡分別設置于所述放電管的兩端，所述全反鏡、輸出鏡和放電管組成一諧振腔，所述工作介質(zhì)填充于所述諧振腔內(nèi)，所述全反鏡具有一反射面，其特征在于，所述全反鏡的反射面上設置有微結構，所述微結構包括至少一凸臺臺階，所述凸臺臺階由多個不同直徑的凸臺層疊設置而成。
2.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凸臺臺階中的多個凸臺按直徑大小依次層疊設置，且最靠近所述反射面設置的凸臺的直徑最大。
3.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凸臺臺階的高度在λ~10λ之間，其中，λ為所述激光器的工作波長。
4.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述凸臺臺階的級數(shù)在2級至5級之間。
5.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述多個凸臺具有相同的高度。
6.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述每個凸臺的高度均在0.5λλ之間。
7.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述每個凸臺的直徑均在0.5λλ之間。
8.如權利要求1所 述的激光器，其特征在于，所述凸臺臺階包括一第一凸臺以及與該第一凸臺層疊設置的第二凸臺，所述第一凸臺的直徑為0.5 λ，所述第二凸臺的直徑為λ，所述第一凸臺和第二凸臺的高度均為0.5 λ。
9.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結構包括多個間隔設置的凸臺臺階。
10.如權利要求9所述的激光器，其特征在于，所述多個凸臺臺階具有相同的高度。
11.如權利要求1或9所述的激光器，其特征在于，所述多個凸臺的形狀均為圓柱。
12.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述微結構的材料為金、鉬和鈀中的一種。
13.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述全反鏡為一球面反射鏡，該全反鏡的曲率半徑在0.5米至5米之間。
14.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述反射面設置在所述全反鏡靠近所述輸出鏡的表面。
15.如權利要求9所述的激光器，其特征在于，所述多個凸臺臺階靠近所述反射面的中心設置。
16.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述全反鏡包括一本體和位于該本體表面的一金屬膜。
17.如權利要求16所述的激光器，其特征在于，所述本體的材料為硅、二氧化硅和碳化娃中的一種，所述金屬膜的材料為金、鉬和鈕!中的一種。
18.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述輸出鏡的材料為鍺、硒化鋅和砷化鎵中的一種。
19.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述放電管的直徑在2毫米至10毫米之間。
20.如權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述諧振腔的腔長在400毫米至800毫米之間。
21.如權利要求1所述的激光器，其 特征在于，所述工作介質(zhì)為二氧化碳、氦氣、氖氣、氮氣和一氧化碳中的一種。
【文檔編號】H01S3/08GK103904539SQ201210573848
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權日:2012年12月26日
【發(fā)明者】朱景雷, 朱鈞, 李群慶, 姜開利, 馮辰, 金國藩, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司