专利名称：一种高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光切割技术领域，具体的说是一种高功率固体激光器谐振腔 腔镜冷却装置，适用于激光功率400瓦以上Nd:YAG激光器谐振腔腔镜的冷却。
背景技术：
无论是灯泵浦还是半导体激光泵浦的Nd:YAG激光器，当激光器输出功率达到 400瓦以上时，激光器的谐振腔的腔镜由于镜面中心的光功率密度高，而又因为光学镜片 都为热导率低的光学玻璃或石英玻璃，因此光学镜片中心和边缘会形成温度差，中心光 强产生的温度会达到200°C以上，严重的热效应会导致规则的镜面严重变形，甚至会导致 镜片的炸裂和镜片的光学膜层烧坏，致使激光器不能正常工作。高功率固体激光器长期以来在激光加工中特别是在激光切割加工中难于使用和 大规模推广应用，主要是由于固体激光器的热效应导致激光束的光束质量下降，影响激 光切割对光束质量的严格要求，固体激光束发散角大，光束模式为多阶膜，聚焦光点直 径比CO2激光大，导致切缝比CO2激光切缝宽，热效应导致的光束光点漂移影响切割定 位精度。但由于固体激光器调试安装方便，又易于获得高功率输出，所以只要着力改善 Nd:YAG固体激光器的光束质量，YAG激光用于切割是可行的，特别是用YAG激光切割 金属，如不锈钢板相比于CO2激光具有优势，因为YAG激光比CO2激光更好被金属材料 吸收，致力于改善Nd:YAG激光器的冷却散热方式，利用谐振腔的设计补偿激光器的热 变形，使激光器在运行中对热产生的畸变减到最小和设计热不灵敏谐振腔是改善高功率 YAG激光器光束质量和光束功率稳定性的重要手段。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种高功率 固体激光器谐振腔腔镜冷却装置，能够有效改善谐振腔镜片的热畸变效应，达到稳定激 光输出功率和保持好的光束质量的目的。本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的一种高功率固体激光器谐振 腔腔镜冷却装置，包括谐振腔、设置于谐振腔内的反射镜，反射镜固定于镜座中部，其 所述镜座上设有气冷通道和水冷通道。在上述技术方案中，所述气冷通道与切割机配置的气源相连，或者与气泵相 连，所用气流气压低于+个大气压，气流为暖流。在上述技术方案中，所述水冷通道与激光器循环冷却水泵相连，为其提供循环 水。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1.采用气流吹镜冷却能有效均勻快 速降低谐振腔镜表面的温度，能有效保护反射膜层不被烧坏，由于散热均勻快速，消除 了水冷却存在的温度梯度，可以避免炸镜的风险，增加反射镜使用寿命；2.清洁的空气吹镜冷却同时，还可以清除在反射镜面上积沉的尘埃污染物，使反射镜保持清洁有利于 激光稳定工作和激光模式的稳定；3.装置简单，气流获取方式简单，可以用切割机配置的气源，也可以用气泵供气，所用气流气压低于*个大气压，气流为暖流即可，不必高气压吹镜，所以装置稳定，对谐振腔不会造成扰动。
[0009]图1为应用本实用新型的Nd:YAG激光器谐振腔结构示意图。[0010]图2为本实用新型高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却装置的结构示意图。[0011]图3为气流冷却示意图。[0012]其中l.Nd:YAG棒、2.氙灯、3.电源、4.镜座、5.气冷通道、6.水冷通道、7.反射镜、8.过滤装置、9.气泵。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。[0014]如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却 装置，包括谐振腔、设置于谐振腔内的反射镜7，反射镜7固定于镜座4中部，其所述镜 座4上设有气冷通道5和水冷通道6。[0015]如图3所示为气流冷却示意图。上述镜座4上的气冷通道5通过过滤装置8与 气泵9相连。所用气流气压低于j个大气压，气流为暖流。所述气冷通道5的气流获取 方式还可以采用切割机配置的气源。[0016]在上述实施例中，所述水冷通道6与激光器循环冷却水泵相连，为其提供循环 水。
权利要求1.一种高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却装置，包括谐振腔、设置于谐振腔内的反 射镜，反射镜固定于镜座中部，其特征是所述镜座上设有气冷通道和水冷通道。
2.根据权利要求1所述的高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却装置，其特征是所述气冷通道与切割机配置的气源相连，或者与气泵相连，所用气流气压低于1个大气压， 气流为暖流。
3.根据权利要求1所述的高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却装置，其特征是所述 水冷通道与激光器循环冷却水泵相连。
专利摘要本实用新型涉及激光切割技术领域，具体的说是一种高功率固体激光器谐振腔腔镜冷却装置，包括谐振腔、设置于谐振腔内的反射镜，反射镜固定于镜座中部，其所述镜座上设有气冷通道和水冷通道。本实用新型的有益效果主要在于能够有效改善谐振腔镜片的热畸变效应，达到稳定激光输出功率和保持好的光束质量的目的。
文档编号H01S3/042GK201805138SQ201020516079
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者丁维书, 周少华, 许强, 齐飞 申请人:武汉嘉铭激光有限公司