一种二氧化碳激光管的制作方法

1.本发明涉及激光管技术领域，更具体的说是涉及一种二氧化碳激光管。


背景技术：

2.目前二氧化碳激光管管壳由高硼硅玻璃烧制而成，通常为三层套管结构，如图1所示，中心层是放电管01、中间层是水冷管02、最外层是储气管03及与放电管01连通的螺旋型回气管04，在储气管03两端的管口上分别设置有输出镜05和全反射镜06，水冷管02具有进水口021和出水口022，在放电管01两端分别设置有第一电极07和第二电极08。此类二氧化碳激光管的输出功率与激光管的长度成正比，因此更长的激光管，激光输出功率会更高，但是一方面，激光管的工作电压会相应提高，起辉电压更会大幅提高，紧邻高压电极的玻璃会承受更高的电压，玻璃被击穿，造成激光管的损坏；另一方面，供电的高压线与激光电源也会承受更高的电压，激光电源的损坏率也会提高；最后更长的激光管，起辉电流也会更高，起辉前的输出功率不稳定，起辉后输出功率急剧增高，造成激光功率输出非线性，如对激光功率线性有要求，则只能选用更短，功率更小的激光管，放弃大功率激光管。
3.因此，提供一种兼顾功率和可靠性的二氧化碳激光管是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种二氧化碳激光管，可以在保证高功率的同时，降低激光管的工作电压、起辉电压和起辉电流，以优化激光管功率输出曲线，减少激光管破损比例，提高激光管和激光电源的使用寿命。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种二氧化碳激光管，包括由内到外依次分布的放电管组、水冷管组、螺旋型回气管组和储气管，所述螺旋型回气管组与所述放电管组连通，所述储气管的两端管口上分别设置有输出镜和全反射镜，所述放电管组包括多个同轴分布的放电管，每个所述放电管的两端分别设置有电极。
7.通过采取以上方案，本发明的有益效果是：
8.通过在激光管谐振腔中间增加电极，将原有两电极之间的放电距离分为两段及以上，此两段及以上的放电距离分别供电，保证不损失激光管输出功率的前提下，由多段放电来降低工作电压，提高激光管的响应速度，降低激光管破损率，延长激光管的使用寿命，并且可以分段放电，部分输出功率，改善激光输出功率曲线。
9.进一步的，所述放电管的数量为两个，分别为从左至右依次间隔分布的第一放电管和第二放电管，所述第一放电管的两端分别设置有第一电极和第三电极，所述第二放电管的两端分别设置有第二电极和第四电极。
10.进一步的，所述水冷管组包括两个同轴且对称分布的水冷管，两个所述水冷管分别套设在所述第一放电管和所述第二放电管上，且每个所述水冷管的进水口和出水口均延
伸出所述储气管。
11.进一步的，所述螺旋型回气管组包括两个螺旋型回气管，两个所述螺旋型回气管分别套设在两个所述水冷管上，且两个所述螺旋型回气管分别与所述第一放电管和所述第二放电管连通。
12.由此可知，本发明提供了一种二氧化碳激光管，与现有技术相较，具有有益效果，通过在激光管内分段放电，在保证原有功率不降低的情况下，降低了激光管的工作电压、起辉电压、起辉电流，提高激光管的响应速度，降低激光管破损率，延长激光管的使用寿命；通过分段放电，部分输出功率，改善激光输出功率曲线。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
14.图1附图为现有的二氧化碳激光管的结构示意图；
15.图2附图为本发明提供的一种二氧化碳激光管的结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.如图1-2所示，本发明实施例公开了一种二氧化碳激光管，包括由内到外依次分布的放电管组、水冷管组、螺旋型回气管组和储气管8，螺旋型回气管组与放电管组连通，储气管8的两端管口上分别设置有输出镜10和全反射镜11，放电管组包括多个同轴分布的放电管，每个放电管的两端分别设置有电极，在本实施例中，放电管的数量为两个，分别为从左至右依次间隔分布的第一放电管1和第二放电管2，第一放电管1的两端分别设置有第一电极3和第三电极4，第二放电管2的两端分别设置有第二电极5和第四电极6；相对应的，水冷管组包括两个同轴且对称分布的水冷管7，两个水冷管7分别套设在第一放电管1和第二放电管2上，且每个水冷管7的进水口71和出水口72均延伸出储气管8；相对应的，螺旋型回气管组包括两个螺旋型回气管9，两个螺旋型回气管9分别套设在两个水冷管7上，且两个螺旋型回气管9分别与第一放电管1和第二放电管2连通。本发明通过在激光管谐振腔中间增加电极，将原有两电极之间的放电距离分为两段及以上，此两段及以上的放电距离分别供电，保证不损失激光管输出功率的前提下，由多段放电来降低工作电压，提高激光管的响应速度，降低激光管破损率，延长激光管的使用寿命，并且可以分段放电，部分输出功率，改善激光输出功率曲线。
18.本发明的工作原理：
19.如图1所示，现有二氧化碳激光管的第一电极07和第二电极08间距为l，输出功率为w；
20.如图2所示，本发明在激光管中间增加第三电极4和第四电极6，第一电极3、第三电极4之间放电距离为l1，第四电极6、第二电极5之间放电距离为l2，l1+l2＝l；第一电极3、第三电极4间单独供电时输出功率为w1，第四电极6、第二电极5间单独供电时输出功率为w2，第一电极3、第三电极4、第四电极6、第二电极5同时供电时，输出功率w1+w2＝w。
21.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
22.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种二氧化碳激光管，包括由内到外依次分布的放电管组、水冷管组、螺旋型回气管组和储气管，所述螺旋型回气管组与所述放电管组连通，所述储气管的两端管口上分别设置有输出镜和全反射镜，其特征在于，所述放电管组包括多个同轴分布的放电管，每个所述放电管的两端分别设置有电极。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光管，其特征在于，所述放电管的数量为两个，分别为从左至右依次间隔分布的第一放电管和第二放电管，所述第一放电管的两端分别设置有第一电极和第三电极，所述第二放电管的两端分别设置有第二电极和第四电极。3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳激光管，其特征在于，所述水冷管组包括两个同轴且对称分布的水冷管，两个所述水冷管分别套设在所述第一放电管和所述第二放电管上，且每个所述水冷管的进水口和出水口均延伸出所述储气管。4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳激光管，其特征在于，所述螺旋型回气管组包括两个螺旋型回气管，两个所述螺旋型回气管分别套设在两个所述水冷管上，且两个所述螺旋型回气管分别与所述第一放电管和所述第二放电管连通。

技术总结
本发明公开了一种二氧化碳激光管，包括由内到外依次分布的放电管组、水冷管组、螺旋型回气管组和储气管，螺旋型回气管组与放电管组连通，储气管的两端管口上分别设置有输出镜和全反射镜，放电管组包括多个同轴分布的放电管，每个放电管的两端分别设置有电极。本发明通过在激光管谐振腔中间增加电极，将原有两电极之间的放电距离分为两段及以上，此两段及以上的放电距离分别供电，保证不损失激光管输出功率的前提下，由多段放电来降低工作电压，提高激光管的响应速度，降低激光管破损率，延长激光管的使用寿命，并且可以分段放电，部分输出功率，改善激光输出功率曲线。改善激光输出功率曲线。改善激光输出功率曲线。


技术研发人员：赵立泉
受保护的技术使用者：北京镭海激光科技有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/15