一种激光聚焦装置制造方法及图纸

技术编号:4118216 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种激光聚焦装置,属于激光技术领域,尤其是涉及激光聚焦领域。一种激光聚焦装置。该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜组,而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应,实现激光的聚焦。解决的技术问题是目前用来激光聚焦的透镜或者透镜组的成本较高,灵活性不够,而且由于热透镜效应,聚焦焦点容易漂移等问题。其特征为:由石英入射窗和出射窗1,玻璃管2,注液口3和高非线性系数液体4构成。强激光垂直照射到本装置的入射窗口上,进入到玻璃管,入射到高非线性系数的液体中,由于液体的高非线性效应,当激光强度在一定的阈值之上时,激光发生自聚焦,从出射窗口射出;该器件适合作为各种脉冲激光器的聚焦要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种激光聚焦装置,属于激光
,尤其是涉及激光聚焦领域。
技术介绍
在需要用到强激光且光斑斑点比较细小的领域,激光需要进一步进行聚焦,目前 的激光聚焦主要采用透镜或透镜组实现激光的聚焦。在强激光照射下,特别是在高强度脉 冲激光下,聚焦透镜及其容易损坏且焦点光斑较大;并且透镜组的成本较高,灵活性不够, 而且由于热透镜效应,聚焦焦点容易漂移。 利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应,采用高非线性系数的克尔介质作为 强激光的聚焦介质实现强激光的自聚焦,相比聚焦透镜或透镜组,具有成本低,聚焦光斑 小,且焦点位置稳定的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光聚焦装置。该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜 组,而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应,实现激光的聚焦。该装置具有结构简 单、运转稳定等特点。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 本专利技术包括石英入射窗和出射窗1,玻璃管2,注液口 3和高非线性系数液体4。 所述的石英入射窗和出射窗为厚度范围为l-3mm,直径为lcm-3cm透明的石英圆 片。 所述的玻璃管为管壁厚度为l-2mm,管壁外径为l-3cm,管长为2-5cm的透明玻璃 管,石英入射窗和出射窗与玻璃管两端用高性能胶水粘牢、密封。 所述的注液口为口径为2-4mm,在玻璃管上开口,并带有口塞,均为玻璃材质。 所述的高非线性系数的液体为CS2液体或者CC14液体。 本专利技术的工作原理是强激光垂直照射到本装置的入射窗口上,进入到玻璃管,入 射到高非线性系数的液体中,由于液体的高非线性效应,当激光强度在一定的阈值之上时, 产生克尔效应,激光发生自聚焦,从出射窗口射出;自聚焦的焦距可调,由注满高非线性系 数液体的玻璃管长度确定。附图说明 图1是一种激光聚焦装置图; 图2是激光聚焦光路示意图; 图3是激光光斑中心的强度在本装置中随传输路径的变化关系图。 具体实施例方式下面结合附图及实施实例对本专利技术作进一步描述 参见附图l,一种激光聚焦装置,其构造为石英入射窗和出射窗1,玻璃管2,注液 口 3和高非线性系数液体4。石英入射窗的厚度为2mm,直径为2cm ;玻璃管的直径为2cm, 管壁厚度为lmm,管长为2cm ;注液口的位置对称分布于离玻璃管两端0. 5cm位置,注液口 口径为lmm ;从注液口向玻璃管中注入液态CS2,其线性折射率为和非线性系数分别为n。= 1. 62,n2 = 1. 3X 10—esu。入射的激光波长为入=532nm,此时CS2的折射率满足方程(1), n = n0+n2|A|2 (1) 其中A为入射激光的振幅,它与激光强度的关系为I = |A|2。可以看出,CS2的折 射率随着激光强度的增大而增大,当激光强度达到或超过阈值功率密度100KW/cm2时,可以 实现激光光束的自聚焦,如附图2和附图3所示。附图2所示的是激光在CS2中自聚焦的 示意图,当激光在CS2中传输时,由于CS2的高非线性效应,激光发生自聚焦,如图2所示,聚 焦后从石英出射窗口射出。附图3所示的是激光在CS2中传输时,光斑中心的功率密度随 传输距离的变化情况,发生自聚焦后,最大功率密度可达400KW/cm2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光聚焦装置。该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜组,而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应,实现激光的聚焦。解决的技术问题是目前用来激光聚焦的透镜或者透镜组的成本较高,灵活性不够,而且由于热透镜效应,聚焦焦点容易漂移等问题。其特征为:由石英入射窗和出射窗1,玻璃管2,注液口3和高非线性系数液体4构成。强激光垂直照射到本装置的入射窗口上,进入到玻璃管,入射到高非线性系数的液体中,由于液体的高非线性效应,当激光强度在一定的阈值之上时,激光发生自聚焦,从出射窗口射出;该器件适合作为各种脉冲激光器的聚焦要求。

【技术特征摘要】
一种激光聚焦装置。该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜组,而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应,实现激光的聚焦。解决的技术问题是目前用来激光聚焦的透镜或者透镜组的成本较高,灵活性不够,而且由于热透镜效应,聚焦焦点容易漂移等问题。其特征为由石英入射窗和出射窗1,玻璃管2,注液口3和高非线性系数液体4构成。强激光垂直照射到本装置的入射窗口上,进入到玻璃管,入射到高非线性系数的液体中,由于液体的高非线性效应,当激光强度在一定的阈值之上时,激光发生自聚焦,从出射窗口射出;该器件适合作为各种脉冲激光器的聚焦要求。2. 根据权利要求1所述的一种激光聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈常宇李可侯强龙
申请(专利权)人:中国计量学院
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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