专利名称：全反射激光谐振器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及激光的谐振器，它们是一类利用透明介质对光的全反射性质而制成的谐振器。
目前，公知的激光谐振器是在棒状活性物质的一端加一不透明的反射镜，而在另一端加一与不透明反射镜平行的半透明反射镜而组成。这种结构的固有缺点是1.欲增加活性物质的体积来增加激光器的功率，在长度方面因受光泵、场地等条件的限制，不可能做得很长;在横向因随着棒径的增加会使活性物质受激率降低，也不可能做得很粗;故增加激光器的功率被诸多不利因素所限制;2.谐振所必需的对光的反射由于采用的是反零度(转360度)反射，是反射损失最大的一种反射，故其镜端损失较大，降低了激光器的效率。
本发明旨在提供一类激光谐振器的新结构1.用增加活性物质体积的方法来增加激光器的功率不再受到诸多的难以克服的不利因素的限制;2.提高活性物质的受激率，降低谐振器的反射损失，从而提高激光器的效率。
本发明的目的是这样实现的1.利用长方形玻璃片存在着一条通体反90度(转270度)的全反射线路来作谐振器的谐振线路(折射率活性物质的大于玻璃的);2.利用全反射棱镜把上述谐振线路之首尾导通，以实现光线在谐振器里的谐振;3.在全反射棱镜的光线传导线路上安装一非全反射分光棱镜，进入非全反射分光棱镜的入射光能分为两种出射光一种是折射出射光作激光器的激光输出;另一种是反射出射光作激光器的激励光又输入谐振器内，参与谐振、把光放大;4.把从分光棱镜中折射出来的两路输出激光束用一付(两只)全反射组合合光棱镜合而为一路输出激光束。长方形玻璃片存在着一条通体反90度(转270度)的全反射线路，作简要说明如下对于一定粗细的光束来说，对应存在着一类有一定尺寸要求的长方形玻璃片，在玻璃体内在平面方向上存在着一条有趣的全反射线路，其特征是1.反射皆为反90度(转270度)的全反射;2.光束经纵横全反射后能扫及玻璃的每一部位(通体)，既不重复也无遗漏;3.反射线路的首尾在对角或邻角上，不会首尾衔接。
采用上述方案，好处如下1.长方形活性物质面积的增加不存在难以克服的限制，故增加激光器的功率也就变得容易;2.可利用使活性物质受激率最高的长方体厚度提高效率;3.谐振采用的对光的反射是非反零度(转360度)反射，在活性物质内用反90度(转270度)全反射，因反射损失随光线的反转度的增加而增大，故谐振器的反射损失减少，效率提高。
下面结合附图用实施例对本发明作进一步说明。
图1是首尾在邻角的单线通体反90度全反射玻璃片。图2是首尾在对角的单线通体反90度全反射玻璃片。图3是首端在同角的双线通体反90度全反射玻璃片。图4是首端在邻角的双线通体反90度全反射玻璃片。图5是使光折转360度的反射棱镜组。图6是使光折转90度的组合反射棱镜。图7是长方形片状谐振器示意图。图8是六边形环状谐振器示意图。图9是全反射组合棱镜合光组合镜。图10是长方形谐振片光泵纵剖面构造图。图11是正六角形谐振筒光泵纵剖面(半边)构造图。
图中1-18.光反射转折点a.光线入射面A.光线出射线b.第2光线入射面B.第2光线出射线ab.半透明反射镜p.棒状活性物质c.60度反射棱镜d.120度全反射棱镜e.90度全反射棱镜f.150度全反射棱镜g.全反射组合合光棱镜21.31.氙灯22.32.镜座23.33.抛物面全反射透镜24.谐振片34.谐振筒图1-4是长方形玻璃片通体反90度(转270度)全反射线路图。在图1中，若平行光束从光线入射面(a)垂直射入，则该光束的中心轴线经光线反射转折点1、2、3……11、12、13，最后成光线出射线(A)射出。在玻璃片内每一部位皆被光束左右上下各扫及一次(通体)。因玻璃发生全反射的临界角是42度，而反90度(转270度)反射的光线的入射角(45度)大于其临界角，故发生的是全反射。图1中发生通体全反射的光束是单束光，光束的首尾处于玻璃片的邻角上。图2中发生通体全反射的光束也是单束光，但光束的首尾处于玻璃片的对角上，其它情况同图1。图3中有两束光一束从光线入射面(a)垂直射入，光束轴经光线反射转折点1、3、5、7、9，最后成光线出射线(A)射出;另一束从第2光线入射面(b)垂直射入，光束轴经光线反射转折点2、4、6、8、10、12、14，最后成第2光线出射线(B)射出。从图3可以看出若把光线入射面(a)、(b)所处的玻璃片缺角补上，则A、B两束光束可合并成单束。图4中的情况类同图3，所不同的是A、B两束光不能用补缺角的方法合并。
从图1-4可确认长方形玻璃片内确实存在一条(或两条)通体反90度(转270度)的全反射线路。这就为激光谐振器提供了一种新的谐振方法，因为活性物质的折射率大于玻璃的折射率，所以上述的通体全反射线路在长方形活性物质(片)中也必定存在。现把图1-4所示的玻璃片改作用活性物质，在各图中，在光线入射面(a)上放置不透明的平板反射镜，在光线出射线(A)射出的端面上放置半透明的平板反射镜，于是性能比棒状谐振器优越的长方形片状谐振器就可以形成(图3、图4还可以构成有两路输出的谐振器)。
图5所示的是使光束能折转360度的反射棱镜的组合。棒状活性物质(p)首端的出射光束经60度反射棱镜(c)后，一束由光线出射线(A)折射出来就成了激光器的第一路输出;另一束反射射向120度全反射棱镜(d)，再经两个90度全反射棱镜(e)就变成了棒状活性物质(p)的入射光束，参与谐振把光放大。棒状活性物质(p)尾端的出射光束经90度全反射棱镜(e)及120度全反射棱镜(d)的传导再经60度反射棱镜(c)后，束由第2光线出射线(B)折射出来就成了激光器的第二路输出;另一束反射射入棒状活性物质(p)，参与谐振把光放大。这样一来，棒状活性物质(p)两端的反零度(转360度)损失较大的反射镜就被损失较小的反射棱镜组取代了。该可分出激光输出及参与谐振两路光束的棱镜组不仅适用于棒状谐振器，主要地它是为长方形片状谐振器而提出的。在如图2所示的长方形片状谐振器中，在光线出射线(A)射出的前端套上图5中的60度反射棱镜(c)，在光线入射面(a)的后端套上如图5所示的第2级90度全反射棱镜(e)，然后调节60度反射棱镜(c)到120度全反射棱镜(d)之间反射光束的轴向距离及两个90度全反射棱镜(e)所导光束的轴向距离，就可使谐振光路导通，既能有反射分光束继续参与谐振，又能有折射分光束作为激光器的输出。在图5中60度反射棱镜(c)及120度全反射棱镜(d)相互配合后，1.能把所导光束折转180度;2.能产生折射分光束作为激光器的输出。至于具体取什么角度(不一定是60度配120度)合适要视具体情况定。
图6所示的是使光束能折转90度的连体组合棱镜。光束中心轴线经光反射转折点14射出的光束经60度反射棱镜(c)后在光线出射线(A)的方向上有折射分光束作为激光器的第一路输出;而另一束反射分光束经连体的150度全反射棱镜(f)后使光束的中心轴线射向光反射转折点16，使之进入谐振器片去参与谐振。光束中心轴线经光反射转折点16射出的光束经150度全反射棱镜(f)再经连体的60度反射棱镜(c)后在第2光线出射线(B)的方向上有折射分光束作为激光器的第二路输出;而另一束反射分光束的中心轴线射向光反射转折点14，使之进入谐振片去参与谐振。所导光束经过该连体组合棱镜后折转了90度。至于具体使用是否用60度配150度则要视具体情况定。把图6所示的连体组合棱镜套上图7所示的长方形片状谐振器(由图1变来)片，就可组成(另一种)既能有谐振分光束又能有输出分光束的激光谐振器。
图7所示的长方形谐振器也可在其导通光路的光路上加一半透明反射镜(ab)。一束光束中心轴线经光反射转折点……13、14、15、16、1……，经半透明反射镜(ab)后，因反射镜是半透明的，故有一束从光线出射线(A)的方向射出，作为激光器的第一路输出;另一束光束中心轴线经光反射转折点……1、16、15、14、13……，经半透明反射镜(ab)后有一束从第2光线出射线(B)的方向射出，作为激光器的第二路输出。正反两束谐振光束经半透明反射镜(ab)后皆有反射光束输回谐振片去参与谐振。当然半透明反射镜(ab)也可应用在如图5所示的光路中，只要在导光的光路中用三个90度全反射棱镜(e)再加一个半透明反射镜(ab)即可〔取消60度反射棱镜(c)及120度全反射棱镜(d)〕。也可如图5所示，只把60度反射棱镜改为半透明反射镜。
图8所示的是六边形环状谐振器，一束光束中心轴线经光反射转折点1、2、3、4、5、6、7、8循环谐振，在经过60度反射棱镜(c)时有一束光从光线出射线(A)的方向折射出来作为激光器的第一路输出;另一束光束中心轴线经光反射转折点8、7、6、5、4、3、2、1循环谐振，在经过60度全反射棱镜(c)时有一束光从第2光线出射线(B)的方向折射出来，作为激光器的第二路输出。正反两束谐振光束经60度反射棱镜(c)后皆有反射光束输回六边形谐振环去参与谐振。在此图8中，棒状活性物质(p)可从和120度全反射棱镜(d)分体(如对称中心轴线以下所示)，也可以两者连体制造(如对称中心轴线以上所示)。在导光光路中用了两个90度全反射棱镜，光呈反90度(转270度)反射，而在六角形环内光呈反120度(转240度)反射，可见该谐振器的反射损失比长方形片状谐振器还要小。图8所示的激光谐振器其光路的横截面可为圆形、正方形、横长方形及竖长方形等。在其横截面为方形时，在光路5、6与光路8、1的交合处把光路8、1割断，把六边形谐振环变成六边形谐振筒柱(由多个环螺旋圈成);再在光路8、7之间加一付(两只)90度全反射棱镜，不改变光束方向，只改变光束高度(变成7高8低);7、8的光路续螺旋筒(空心柱)谐振器，1、2的光路由螺旋筒谐振器续，谐振路线是7、8、螺旋筒、1、2、3、4、5、6、7。这样一来谐振器受激面积就可增加从而可增加激光器的功率。至于光束在螺旋谐振筒内在螺向上的反射传导则是依靠六边形环壁对光束作近于反180度(转180度)的全反射而进行的。为使光束能全平行于光束中心轴地谐振，可在光路5、6与光路1、8的交合处至光反射转折点1这一六边形环边上，加一付(两只)全反射棱镜[其反射是接近反180度(转180度)的全反射]，不改变光束方向，只改变光束的高度，把上一层谐振环的光束导入下一层谐振环去;以这样的方法组成的六边形谐振筒，其谐振光束是平行于其中心轴的。
图9是全反射组合棱镜合光组合镜，它能把从分光镜中输出的两束输出激光束合并成一束。从图9可以看出从60度反射棱镜(分光镜)折射出来的两束输出激光束具有一定的夹角(约97.2度)，但经各自的全反射组合棱镜的两次全反射从光线出射线(A)及第2光线出射线(B)的方向射出的两束激光束不仅方向一致而且其外缘相切，可看作是一束激光输出。
图10是用于长方形谐振片的光泵。其光泵源是氙灯(21)，其聚光泵是由半圆凹面反射镜及抛物面全反射透镜(23)组成;由多个光泵组成光泵组。氙灯(21)安装在抛物面全反射透镜(23)小端上开有的半圆形凹槽中，半圆凹面镜安装在镜座(22)上开有的半圆形凹槽中，谐振片(24)安装在相对的两光泵组之间。
图11是用于正六角形谐振筒的光泵。其光泵源也是长条状氙灯(31)，其聚光泵也是由半圆凹面反射镜及抛物面全反射透镜(33)组成。因谐振筒是呈正六边形的，故光泵源及聚光泵也应随之而呈正六边形。谐振筒(34)壁处在相对的内外两光泵组之间。镜座(32)等各零件的安装情况与上例类同。
权利要求
1.一种激光谐振器，由活性物质及光的反射镜组成，其特征是a.活性物质制成长方形的通体反90度(转270度)全反射谐振片；b.用全反射棱镜作导通光路用；c.用非全反射棱镜既传导谐振光束又输出激光束；d.用两只全反射组合棱镜把两束输出激光合为一束。
2.根据权利要求1(a)所述的谐振片，其特征是a.谐振线路为单束通体反90度全反射，光束的首尾在对角;b.谐振线路为单束通体反90度全反射，光束的首尾在邻角;c.谐振线路为双束通体反90度全反射，两光束的首端在同一角;d.谐振线路为双束通体反90度全反射，两光束的首端在邻角。
3.根据权利要求1(a)所述的谐振片，其特征是a.谐振线路为正六边形环状;b.谐振线路为正六边形螺旋筒状。
4.根据权利要求1(b)所述的导光光路，其特征是a.所导光束折转360度;b.所导光束折转90度。
5.根据权利要求1(c)所述的反光分光镜，其特征是a.非全反射棱镜;b.与光线不垂直的半透明平面反射镜。
6.根据权利要求1(a)及2所述的谐振片，其特征是用来制作装饰灯具。
7.根据权利要求1(a)所述的谐振片，其聚光泵的特征是由半圆凹面镜与抛物面全反射镜组成的长条状聚光泵组照谐振片的两表面。
8.根据权利要求3(b)所述的谐振筒，其聚光泵的特征是由半圆凹面镜与抛物面全反射镜组成的正六边形聚光泵组照谐振筒的内外两表面。
全文摘要
一种利用光的全反射性质制作的激光谐振器，如附图所示。谐振光束(5)在由活性物质制成的谐振环(1)内作反120度全反射，在全反射棱镜(2)内作反90度全反射；非全反射棱镜(3)可把每一入射光束分成两束一束成折射分光束作激光输出(A)或(B)；另一束成反射分光束参与谐振。两束输出的激光束可用合光棱镜(4)合为一束。这种结构可提高激光器的功率和效率。附图中1.谐振环2.全反射棱镜3.非全反射棱镜4.合光棱镜5.谐振光束A.B.激光输出
文档编号H01S3/083GK1096906SQ9410434
公开日1994年12月28日 申请日期1994年4月20日 优先权日1994年4月20日
发明者陈端生 申请人:陈端生