具有缩进孔口的激光器制造技术

本发明专利技术一般来说涉及激光器，且更特定来说，涉及具有缩进孔口的激光器。在一个说明性实施例中，一种激光器包括：前共振器镜及后共振器镜；输出窗，其定位于所述前共振器镜附近；及多个波导壁，其在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间延伸且在所述后共振器镜与由所述多个波导壁界定的孔口之间延伸，使得在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间形成的激光束将在所述孔口与所述输出窗之间的自由空间中传播，使得所述激光束在所述孔口处的第一横截面轮廓将不同于所述激光束在所述输出窗处的第二横截面轮廓。

Laser with indentation aperture

The present invention generally relates to lasers, and more specifically to lasers with indentation apertures. In an illustrative embodiment, a laser includes: a front resonator mirror and a rear resonator mirror; an output window positioned near the front resonator mirror; and a plurality of waveguide walls extending between the front resonator mirror and the rear resonator mirror, and between the rear resonator mirror and the aperture defined by the plurality of waveguide walls, so that the front resonator mirror and the rear resonator mirror are connected with each other. The laser beam formed between the rear resonator mirrors will propagate in the free space between the aperture and the output window, so that the first cross-sectional profile of the laser beam at the aperture will be different from the second cross-sectional profile of the laser beam at the output window.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有缩进孔口的激光器相关申请案交叉参考本申请案主张2016年9月20日提出申请的美国临时申请案第62/397,155号的优先权，所述美国临时申请案的全部揭示内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术一般来说涉及激光器，且更特定来说，涉及具有缩进孔口的激光器。
技术介绍
图1图解说明利用平板波导共振器的现有技术激光器的特定组件。所属领域的技术人员将了解，为清晰起见而在图1中未展示激光器的众多组件。图1的激光器包含协作以形成不稳定平板波导共振器的两个波导壁8、9、后镜11及前镜12。激光气体10安置于共振器中且当被激发时产生激光束。激光束在定位于前镜12附近的孔口13处射出共振器。平板波导共振器(如同图1中以实例方式所图解说明的平板波导共振器)通常产生激光束，所述激光束以大体椭圆形横截面轮廓在孔口13处射出共振器，所述激光束在波导方向及不稳定方向(图1中的分别“y”方向及“x”方向)上具有不同发散度。在图2中图解说明这些不同发散度的实例，其展示激光束的横截面轮廓，当所述激光束远离孔口13行进时，所述激光束在波导方向上扩展较快且在不稳定方向上扩展较慢。然而，对于大多数应用来说，期望激光器产生尽可能为圆形的束。另外，由于在波导方向上的相对小横截面尺寸，因此激光束在孔口13处具有相对小横截面轮廓。如此，激光束具有对于邻近前镜12而定位的输出窗有破坏性的高能量密度。一些现有技术激光器已利用位于激光器的增益介质内部(例如，参见美国专利第6,614,826号)或位于激光器的增益介质外部(例如，参见美国专利第8,295,319号)的锥形波导，从而通向孔口13以解决以上问题。如图3中所图解说明，其它现有技术激光器已利用外部束成形光学器件来解决以上问题。同样，所属领域的技术人员将了解，为清晰起见而在图3中未展示激光器的众多组件。如同图1的激光器，图3的激光器包含协作以形成不稳定平板波导共振器的两个波导壁8、9、后镜11及前镜12。激光气体10安置于共振器中且当被激发时产生激光束。激光束在定位于前镜12附近的孔口13处射出共振器。输出窗14(其帮助将激光气体10维持于共振器内)邻近孔口13而定位。一或多个校正透镜15定位于激光器外部。如图4中所图解说明，校正透镜15通常位于距孔口13一定距离处，在所述距离处，激光束已扩展成具有大体圆的(或圆形)横截面轮廓。校正透镜15修改激光束在波导方向及/或不稳定方向上的发散度，使得在激光束进一步远离孔口13传播时(在很大程度上)维持所述大体圆的(或圆形)横截面轮廓。
技术实现思路
在以下列举项中描述本专利技术的说明性实施例。预期以下各项的任何组合，以及与以下实施方式中所描述的实施例的任何可适用组合。1.一种激光器，其包括：前共振器镜及后共振器镜；输出窗，其定位于所述前共振器镜附近；及多个波导壁，其在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间延伸且在所述后共振器镜与由所述多个波导壁界定的孔口之间延伸，使得在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间形成的激光束将在所述孔口与所述输出窗之间的自由空间中传播，使得所述激光束在所述孔口处的第一横截面轮廓将不同于所述激光束在所述输出窗处的第二横截面轮廓。2.根据项1所述的激光器，其中所述前共振器镜及所述后共振器镜、所述输出窗以及所述多个波导壁协作以形成不稳定平板波导共振器。3.根据项2所述的激光器，其中所述激光束在所述孔口处射出所述共振器。4.根据项1到3中任一项所述的激光器，其中所述多个波导壁由电绝缘材料形成。5.根据项4所述的激光器，其中所述电绝缘材料包括陶瓷。6.根据项1到5中任一项所述的激光器，其中所述前共振器镜及所述后共振器镜、所述输出窗以及包括所述多个波导壁的主体协作以形成用于激光气体的气密壳体。7.根据项6所述的激光器，其进一步包括定位于所述气密壳体外部的电极。8.根据项7所述的激光器，其中所述电极经定位以便仅激发所述激光气体的一部分。9.根据项8所述的激光器，其中所述电极经定位以便仅激发所述激光气体的介于所述前共振器镜与所述后共振器镜之间的部分。10.根据项8所述的激光器，其中所述电极经定位以便不激发所述激光气体的介于所述后共振器镜与所述输出窗之间的部分。11.根据项6所述的激光器，其中所述主体进一步包括在所述孔口与所述输出窗之间延伸的多个非波导壁。12.根据项11所述的激光器，其中所述多个非波导壁之间的间隙大于所述多个波导壁之间的间隙。13.根据项1到3、6、11及12中任一项所述的激光器，其中所述多个波导壁由导电材料形成。14.根据项13所述的激光器，其中所述导电材料包括金属或金属合金。15.根据项13或项14所述的激光器，其中所述多个波导壁用作所述激光器的电极。16.根据任一前述项所述的激光器，其中所述输出窗包括校正透镜。17.根据项1到15中任一项所述的激光器，其进一步包括校正透镜，其中所述输出窗定位于所述校正透镜与所述孔口之间。18.根据项17所述的激光器，其中所述校正透镜邻近所述输出窗而定位。19.根据项17所述的激光器，其中所述孔口与所述输出窗之间的第一距离比所述输出窗与所述校正透镜之间的第二距离大。20.根据任一前述项所述的激光器，其中所述第一横截面轮廓为大体椭圆形的且所述第二横截面轮廓为大体圆的。附图说明在附图中以实例方式而非以限制方式图解说明本专利技术中所描述的概念。为图解说明的简化及清晰起见，各图中所图解说明的元件未必按比例绘制。此外，在认为适当的情况下，已在各图当中重复参考标记以指示对应或类似元件。以下实施方式特定来说参考附图，在附图中：图1图解说明利用平板波导共振器的现有技术激光器的特定组件；图2图解说明由图1的激光器产生的激光束的两个束半径之间的关系；图3图解说明利用平板波导共振器及外部束成形光学器件的另一现有技术激光器的特定组件；图4图解说明由图3的激光器产生的激光束的两个束半径之间的关系；图5图解说明根据本专利技术的具有缩进孔口的激光器的一个实施例的特定组件；图6图解说明由图5的激光器产生的激光束的两个束半径之间的关系；且图7图解说明根据本专利技术的具有缩进孔口的激光器的另一实施例的特定组件。具体实施方式尽管本专利技术的概念容易接受各种修改及替代形式，但已在图式中以实例方式展示且将在本文中详细地描述其特定实施例。然而，应理解，并非打算将本专利技术的概念限制于所揭示的特定形式，而是相反，本专利技术将涵盖与本专利技术及所附权利要求书一致的所有修改、等效形式及替代形式。说明书中提及的“一个实施例”、“一实施例”、“一说明性实施例”等指示所描述的实施例可包含特定特征、结构或特性，但每个实施例可或可不必定包含所述特定特征、结构或特性。此外，此类短语未必指代同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应认为：无论是否明确描述，结合其它实施例实现此特征、结构或特性在所属领域的技术人员之的知识范围内。根据本专利技术的激光器能够在无需锥形波导或外部光学器件的情况下解决上文所论述的平板波导共振器的问题。替代地，根据本专利技术的激光器利用具有缩进孔口的波导共振器。在图5中展示此激光器的一个说明性实例。再次，所属领域的技术人员将了解，为清晰起见而在图5中未展示激光器的众多组件。如同图1及3的激光器，图5的激光器包含协作以形成不稳定平板波导共振器的两个波导壁8、9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器，其包括：前共振器镜及后共振器镜；输出窗，其定位于所述前共振器镜附近；及多个波导壁，其在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间延伸且在所述后共振器镜与由所述多个波导壁界定的孔口之间延伸，使得在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间形成的激光束将在所述孔口与所述输出窗之间的自由空间中传播，使得所述激光束在所述孔口处的第一横截面轮廓将不同于所述激光束在所述输出窗处的第二横截面轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.20 US 62/397,1551.一种激光器，其包括：前共振器镜及后共振器镜；输出窗，其定位于所述前共振器镜附近；及多个波导壁，其在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间延伸且在所述后共振器镜与由所述多个波导壁界定的孔口之间延伸，使得在所述前共振器镜与所述后共振器镜之间形成的激光束将在所述孔口与所述输出窗之间的自由空间中传播，使得所述激光束在所述孔口处的第一横截面轮廓将不同于所述激光束在所述输出窗处的第二横截面轮廓。2.根据权利要求1所述的激光器，其中所述前共振器镜及所述后共振器镜、所述输出窗以及所述多个波导壁协作以形成不稳定平板波导共振器。3.根据权利要求2所述的激光器，其中所述激光束在所述孔口处射出所述共振器。4.根据任一前述权利要求所述的激光器，其中所述多个波导壁由电绝缘材料形成。5.根据权利要求4所述的激光器，其中所述电绝缘材料包括陶瓷。6.根据任一前述权利要求所述的激光器，其中所述前共振器镜及所述后共振器镜、所述输出窗以及包括所述多个波导壁的主体协作以形成用于激光气体的气密壳体。7.根据权利要求6所述的激光器，其进一步包括定位于所述气密壳体外部的电极。8.根据权利要求7所述的激光器，其中所述电极经定位以便仅激发所述激光气体的一部分。9.根据权利要求8所述的激光器，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：文德林·魏茵加特纳，
申请(专利权)人：依拉迪激光有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US