專利名稱：用于激光鏡的熱畸變補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高功率的二氧化碳盤形激光器。更具體地，本發(fā)明涉及降低熱畸變和改善指向穩(wěn)定性的鏡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及高功率的擴(kuò)散冷卻二氧化碳盤形激光器。這種激光器的例子可在共同 擁有的美國專利No. 5，140，606中找到，其通過弓|入方式并入本文。這些激光器包括一對矩 形金屬電極，所述電極設(shè)置在含有激光氣體的密封外殼內(nèi)。電極被緊密分隔開以限定板狀 放電區(qū)域。RF功率被用于激光氣體以產(chǎn)生激光。這些類型的激光器通常使用混合式光學(xué)共振器，其在平行面對的電極的寬度維度 上具有不穩(wěn)定的共振器，并且在分隔兩個(gè)電極的垂直(即，“間隙”)維度中有光導(dǎo)型共振 器。早期設(shè)計(jì)使用正支非穩(wěn)共振器(例如參見美國專利No. 4，719，639，其通過引入方式并 入本文)。稍后涉及使用負(fù)支非穩(wěn)共振器(參見美國專利No. 5，048，048)。相對于負(fù)支設(shè)計(jì)，所述正支非穩(wěn)共振器設(shè)計(jì)約為更難以對齊的數(shù)量級，但是該設(shè) 計(jì)對于輸出光束的敏感性更低，作為共振器鏡的曲率的變化函數(shù)的所述輸出光束指向變化 與溫度變化。另一方面，負(fù)支共振器更容易對齊，但是它們的光束指向變化對于鏡的曲率隨 著溫度變化更加敏感。鏡的曲率隨著溫度的變化引起輸出激光光束的指向產(chǎn)生改變。為了獲得負(fù)支非穩(wěn)共振器的更容易對齊的優(yōu)點(diǎn)，需要解決激光光束的指向穩(wěn)定性 隨著鏡的曲率與溫度的變化而產(chǎn)生的較大變化。這是特別真實(shí)的，因?yàn)榉烹娋嚯x變得更短， 并且寬度增加。分析表明激光光束的指向變化隨著負(fù)支非穩(wěn)共振器的寬度直接增加，并且 與其長度的平方反向增加。設(shè)計(jì)較短的工業(yè)CO2激光器的優(yōu)點(diǎn)在于在CO2激光器的工業(yè)應(yīng) 用中，只要光束質(zhì)量沒有妥協(xié)即可。就此而言，隨著放電的長度制得較短，需要增加放電的 寬度以維持獲得相同的激光器輸出功率所需要的相同放電區(qū)域。在負(fù)支非穩(wěn)共振器設(shè)計(jì)中，輸出耦合鏡和反射鏡具有凹形表面。鏡通常在平行面 對的電極的整個(gè)寬度上延伸，所述電極在垂直方向上(除了輸出耦合側(cè))被小的間隙分隔 開。由激光光束引起的鏡的反射表面的直接加熱產(chǎn)生，因?yàn)槌练e在鏡的表面上的高反射性 的薄膜具有非常小、但有限的吸收，所述吸收加熱鏡的表面。來自該反射表面的熱量通過鏡 的厚度傳播，從而在鏡的前面和背面之間建立溫度梯度。由于鏡的背部通常與容納鏡的大的機(jī)械外殼連接，因此鏡的背部通常比前面冷， 因此在前面和背面之間保持溫度梯度。該溫度梯度隨著激光功率而增加，并且因此鏡面的 畸變或扭曲，以擾亂光學(xué)共振器的幾何形狀，從而導(dǎo)致激光輸出光束性能(例如光束特性) 和指向變化的不需要的變化。在熱梯度的情況下，扭曲使得凹鏡表面(朝向激光器放電側(cè)) 更加凸起。對應(yīng)于激光器的操作條件的變化，輸出光束參數(shù)(例如輸入放電的RF功率、脈沖 重復(fù)頻率、工作循環(huán)等)發(fā)生變化，從而引起鏡的熱梯度的變化，這種變化在工業(yè)激光系統(tǒng) 中是不需要的。這些激光鏡的熱畸變作用的消除或減少是高度需要的，并且是本發(fā)明的焦點(diǎn)。重要的是注意本發(fā)明具有比僅僅減少不需要的激光共振器輸出光束的指向變化更寬的 應(yīng)用。例如，其可相關(guān)于降低光學(xué)系統(tǒng)中的鏡畸變、和處理高的光學(xué)功率。我們的分析和實(shí)驗(yàn)測試證實(shí)使用負(fù)支非穩(wěn)共振器的板狀C02激光器輸出中光束指 向變化的主要原因是高反射返回鏡和非穩(wěn)共振器的輸出耦合鏡的曲率改變。這種曲率改變 是由下列三種熱效應(yīng)引起的1.鏡的厚度上的溫度梯度引起鏡的彎曲。由于鏡的背部較之鏡的反射表面更冷， 因此由于下列事實(shí)鏡較少凹陷前面比背部表面膨脹較多。我們發(fā)現(xiàn)一些程度的溫度梯度 可使激光器的輸出光束偏離不可接受的量。2.通過激光輻射加熱鏡來增加鏡的平均溫度還引起鏡較少凹陷，這是因?yàn)殓R的材 料的熱膨脹。鏡的曲率的改變改變了共振器的最佳對齊并劣化了激光的性能。在我們的情 況下，鏡的材料為銅，但使用其他的鏡的材料(例如硅)可以期待曲率效應(yīng)的類似改變。3.鏡材料(通常為銅)和大型鏡支承體pate-form(通常由鋁制成)還改變了曲 率半徑，原因在于由于具有不同的熱膨脹系數(shù)的兩種材料引起的彎曲。重要的是注意鋁的 熱膨脹系數(shù)大于銅的熱膨脹系數(shù)。在該情況下，雙金屬效應(yīng)使得凹鏡更加凹陷?，F(xiàn)有技術(shù)中提及鏡加熱的劣化作用。例如，美國專利No. 5，020, 895描述使用適應(yīng) 光學(xué)技術(shù)來補(bǔ)償鏡的熱變形。該方案包括使用有源電子反饋線路，其連接有傳感器和制動(dòng) 器，例如壓電或調(diào)解液體或氣體壓力腔，以提供抵消曲率半徑的力，所述曲率半徑由鏡上的 熱效應(yīng)引起。該方案增加了不需要的復(fù)雜性和激光器的成本。另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)是使用有源電子反饋線路，其連接有溫度傳感器和加熱元件，以 加熱共振器的鏡的背部，從而建立抵消曲率半徑變化的合適的溫度分布(參見美國專利 No. 5，751，750)。后面專利還在方案中報(bào)道耦合出小部分的激光光束，并且使用其輻射鏡的 背面以補(bǔ)償鏡的前面和背面的溫度。這兩種方案都增加了不需要的復(fù)雜性和激光器的成 本。美國專利No. 4，287，421公開了透明的鏡的材料，其具有預(yù)密封的反射涂層以允 許少量的激光輻射通過涂層和鏡的材料傳播，從而反過來被鏡的背側(cè)上的涂層吸收。反射 和吸收參數(shù)被選擇為使得被吸收涂層吸收的輻射足以加熱鏡的背側(cè)，從而補(bǔ)償鏡的前面和 背面之間的溫度梯度。該方案的限制為需要透明的鏡的材料。因此，其不用于銅鏡，我們相 信銅鏡比Si或ZnSe鏡更耐損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出使用雙金屬效應(yīng)以改善鏡的熱畸變而不是劣化鏡的畸變。在優(yōu)選的實(shí) 施方案中，激光器外殼的管座組件受到凸緣限定，在所述凸緣上設(shè)置鏡支承體。細(xì)長的鏡元 件安裝至支承體。鏡元件由金屬形成，其包括在其前面上的彎曲部分，所述前面限定共振器 的一個(gè)反射表面。前面還包括至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)平行于鏡的彎曲部分延伸的平面區(qū)域。這 些平面區(qū)域可從彎曲部分下降。根據(jù)本發(fā)明，金屬條帶設(shè)置在鏡元件的平面部分上。這些條帶由熱膨脹系數(shù)低于 鏡元件的金屬材料的熱膨脹系數(shù)的材料形成。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，鏡元件由銅制成，條帶 由不銹鋼制成。由于兩種材料的不同的膨脹率，因此鏡和條帶表現(xiàn)出雙金屬效應(yīng)。在該情況下，雙金屬效應(yīng)容易使凹鏡更加凹陷。相反，差溫加熱容易使鏡較少凹陷。通過合適地選擇不銹 鋼條帶的厚度和尺寸，可平衡兩種效應(yīng)，因此使畸變最小化。在可選擇的實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)金屬條帶設(shè)置在鏡元件的背部。在該情況下， 條帶的熱膨脹系數(shù)被選擇為大于鏡元件的熱膨脹系數(shù)，以對抗由于加熱鏡的前面而引起的 熱梯度的作用。從參照附圖的下列詳述中，本發(fā)明的另外的目的和優(yōu)點(diǎn)是明顯的，其中附圖簡要說明

圖1是示出面向激光放電側(cè)的現(xiàn)有技術(shù)的鏡的管座和鏡的設(shè)置的透視圖。圖2是示出激光室外側(cè)的現(xiàn)有技術(shù)管座的透視圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明形成的管座和鏡的組件的放大透視圖。圖3B是圖3A的管座的配合透視圖。圖4A是根據(jù)本發(fā)明形成的用在放電的輸出耦合側(cè)上的管座和鏡的組件的放大透 視圖。圖4B是圖4A的管座的配合透視圖。圖5是示出在測試激光器中基于使用本發(fā)明的指向穩(wěn)定性的改善的圖。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案形成的管座和鏡的組件的放大透視圖。圖6B是圖6A的管座的配合透視圖。優(yōu)選實(shí)施方案的詳述圖1和2示出管座組件10。在我們的試驗(yàn)中使用管座組件10以設(shè)置彎曲的鏡，所 述彎曲的鏡形成co2盤形激光器的部分負(fù)支非穩(wěn)共振器。管座組件包括鋁凸緣12，其栓接到主殼上以密封含有電極、0)2:隊(duì):徹16的0)2氣 體混合物和共振器鏡的激光管外殼腔室。0形環(huán)14提供密封。2008年3月26日提交的共 同擁有的美國專利申請No. 12/079，296 (其通過引用方式并入本文)示出激光管外殼的例 子，本文中公開的凸緣可附接于所述激光管外殼(還參見上述美國專利No. 5，140，606)。銅鏡16設(shè)置在鋁鏡基底18上，所述基底依次與鋁凸緣的凸起的內(nèi)表面20連接。 鏡16包括細(xì)長的、高度拋光的凹形區(qū)域22，所述凹形區(qū)域限定鏡的反射表面。一對平坦表 面26位于彎曲表面的任一側(cè)上。平坦表面從彎曲表面下降，使得鏡基本上具有T狀橫截面。銅鏡安裝至大型鋁基底導(dǎo)致較大的雙金屬效應(yīng)，原因在于材料的較大的熱膨脹系 數(shù)差異。雙金屬效應(yīng)引起鏡的曲率的較大變化，使得導(dǎo)致激光光束的指向方向隨著溫度而 變化。如圖2所示，凸緣的凸起表面20具有兩個(gè)軸的角度位置可調(diào)節(jié)的柱28，所述柱被 加工到凸緣的背面中。該傾斜的柱28包括凹陷的前面，所述前面保持被端部凸緣組件的部 分整合部件通過薄網(wǎng)(在加工過程中留置的)密封，所述加工過程將可調(diào)節(jié)的柱的端部和 鋁凸緣材料連接(參見上述美國專利No. 5，140，606)。圖2中示出的四個(gè)螺絲32用于在兩 個(gè)角度的軸調(diào)節(jié)鏡的取向，以對齊激光器的共振器腔。圖1和2中示出的鏡組件結(jié)構(gòu)被用于形成400to 500W C02盤形激光器的混合式 負(fù)支非穩(wěn)光導(dǎo)共振器。電極的寬度為3. 780英寸。鏡的曲率半徑為約0.6m。(該實(shí)驗(yàn)的其 他細(xì)節(jié)可在2007年7月30日提交的美國臨時(shí)申請No. 60/962，555中找到，其通過引用方 式并入本文。)
現(xiàn)有技術(shù)的鏡組件結(jié)構(gòu)提供激光輸出光束，其在開啟激光器后的指向變化為400 至800微弧度。在大多數(shù)激光材料方法加工應(yīng)用中這種光束指向變化是不可變化的。通過 理論和實(shí)驗(yàn)研究確定腔的長度隨溫度的變化而引起的指向變化為約30微弧度/度C。相對 于上述提及的引起鏡的曲率半徑變化的三種熱效應(yīng)(即鏡的前面和背面之間的溫度梯度、 改變鏡的曲率的銅的熱膨脹、以及鋁和銅之間的隨著溫度變化的雙金屬效應(yīng))，由腔的長度 隨溫度的變化而引起的激光光束偏離是微小的。對于隨著溫度的光束指向變化的最大貢獻(xiàn)是由于大型鋁基板和設(shè)置在基板上的 銅鏡之間的雙金屬效應(yīng)。在圖1的組件中的由于銅和鋁之間的雙金屬效應(yīng)而引起的激光光 束偏離被發(fā)現(xiàn)為約220微弧度/度C。最重要的是發(fā)現(xiàn)雙金屬效應(yīng)可用于補(bǔ)償光束偏離的 變化，所述光束偏離由鏡的曲率半徑的變化引起，所述鏡的曲率半徑的變化由于鏡的熱梯 度的變化和銅和鋁之間的熱膨脹而引起。重要的是注意使用雙金屬效應(yīng)鏡的結(jié)構(gòu)以在不穩(wěn)定的光學(xué)共振器中減少鏡的曲 率半徑隨著溫度的變化，該結(jié)構(gòu)具有本發(fā)明的焦點(diǎn)更寬的應(yīng)用，其是作為溫度變化的函數(shù) 的co2盤形激光器輸出光束偏離的減少，所述溫度變化由激光功率輸出、操作工作循環(huán)脈、 沖重復(fù)頻率等的變化引起。圖3A和3B示出用于減少由于加熱鏡而引起的指向變化的優(yōu)選方案。如下所示，圖 1和2的設(shè)計(jì)產(chǎn)生兩種主要變化。首先，消除大型鋁基底18。其次，一對不銹鋼條帶40與 鏡16的平坦表面26附接。不銹鋼條帶起到限制由于差溫加熱而引起的鏡的扭曲的作用。在我們的試驗(yàn)中，條帶40由17-4PH不銹鋼形成。每個(gè)不銹鋼條帶通過保持螺絲 44附接于T狀銅鏡，并通過六角螺母46保持位置。T狀銅鏡和不銹鋼條帶通過兩個(gè)安裝螺 絲(未示出)附接于凸起表面20。合釘48被用于使鏡和兩個(gè)帶螺紋的安裝孔對齊。如圖2中所示，凸起表面20連接至兩個(gè)軸角度可調(diào)節(jié)的柱。該柱被用于調(diào)節(jié)在密 封的激光管外殼腔室的鏡的外部。消除圖1和2的鋁基板18并將T狀鏡的中心直接附接在兩個(gè)軸角度可調(diào)節(jié)的柱 的凸起表面20上，如圖3A和3B所示，這通過消除鋁基板和銅鏡之間的雙金屬效應(yīng)而改善 輸出激光光束隨溫度的指向變化。附接于T狀銅鏡的前面的不銹鋼條帶40之間的雙金屬 效應(yīng)能夠補(bǔ)償殘留光束隨溫度的指向變化。然后，凸緣鏡組件12附接于激光管外殼(例如 上述文獻(xiàn)中所述的)。基于T狀銅鏡的尺寸來選擇不銹鋼條帶的厚度和長度，并且通過分析和實(shí)驗(yàn)來初 始調(diào)節(jié)，直到在所需溫度范圍內(nèi)獲得所需量的熱補(bǔ)償。本發(fā)明中已經(jīng)討論了不銹鋼條帶，但 是其他材料也可以是候選者，只要不脫離本發(fā)明即可。僅有的要求是條帶的熱膨脹系數(shù)小 于形成鏡的材料的熱膨脹系數(shù)。按照這種方式，雙金屬效應(yīng)可補(bǔ)償由于鏡的差溫加熱而引 起的扭曲。類似于圖3A和3B示出圖4A和4B，不同之處在于激光器的輸出耦合側(cè)。主要差別 在于加入輸出端口 50，通過輸出端口 50激光光束離開激光管外殼。管座52被提供以承載 輸出窗口(未示出)，所述輸出窗口由材料(例如ZnSe或Si)形成。窗口支承體52被設(shè)計(jì) 為保持密封。應(yīng)注意鏡26的長度短于輸出側(cè)，原因在于需要提供共振器的輸出光束耦合端通過放大共振器來測定來自混合式負(fù)支非穩(wěn)光導(dǎo)共振器的輸出耦合的量，這是本
7領(lǐng)域熟知的。用于將兩種雙金屬材料(例如本發(fā)明中的銅和不銹鋼)保持在一起的可選擇的和 優(yōu)選的方案為通過焊接或鍍銅技術(shù)來將兩種材料粘合在一起，而不是使用上述機(jī)械壓制技 術(shù)。較之機(jī)械壓制方案，粘合方案初始需要更多的發(fā)展努力，但其可以提供更長期的穩(wěn)定 性，在激光管外殼經(jīng)歷溫度循環(huán)(其發(fā)生在制備循環(huán)過程中烘干)后特別是如此。圖5是示出來自兩個(gè)激光的某些光束指向變化數(shù)據(jù)的圖，一個(gè)具有雙金屬熱補(bǔ) 償，一個(gè)不具有雙金屬熱補(bǔ)償。標(biāo)記為A的曲線對應(yīng)于具有圖1和2的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的激 光。標(biāo)記為B的曲線對應(yīng)于根據(jù)圖3和4設(shè)計(jì)的激光。圖5示出隨著施加于鏡的控溫冷卻 劑的變化，激光鏡在時(shí)間內(nèi)的溫度變化。圖5還示出不穩(wěn)定的共振器(UR)隨著時(shí)間的光束 指向變化，所述時(shí)間對應(yīng)于在施加冷卻時(shí)鏡溫度的變化。并且如上所述，兩個(gè)激光都具有相 同的輸出功率400W。在時(shí)間t = 0時(shí)，打開現(xiàn)有技術(shù)激光器，并且其鏡溫度開始在約1000秒(曲線A1) 內(nèi)從22°C升溫至約29°C。該時(shí)間為激光鏡的正常激光器起動(dòng)溫度增加時(shí)間。在該起動(dòng)時(shí) 間內(nèi)，現(xiàn)有技術(shù)激光的輸出光束的角度位置(曲線A2)改變約1200微弧度(即從6300至 7500微弧度)。在1000秒后，通過控制冷卻劑來升高現(xiàn)有技術(shù)的激光器的鏡溫度，使得約 1500秒后(S卩，時(shí)間< 2500秒)，激光鏡溫度為約40°C。在鏡溫度為約40°C時(shí)，激光光束 位置為約9500微弧度以改變位置2000微弧度。在2500秒后，鏡溫度降至約25°C，這引起 光束的指向位置降至約6100微弧度(即，角度位置的改變?yōu)榧s3，400微弧度)。對于大多 數(shù)材料加工應(yīng)用而言，這種行為肯定是不可接受的。在時(shí)間t = 0時(shí)，打開根據(jù)本發(fā)明形成的激光器(在功率輸出方面其與現(xiàn)有技術(shù) 激光器相同)，然后其鏡開始從22°C升溫至約32°C，經(jīng)過1000秒(曲線B1)。在該起動(dòng)時(shí) 間內(nèi)，輸出光束的角度位置從6300微弧度降至約6100微弧度(曲線B2)，即僅有約100微 弧度的變化。這表示有超過數(shù)量級的改善。在鏡溫度升至40°C、然后降至約6°C時(shí)，光束指 向穩(wěn)定性中甚至有更大的改善。對于大多數(shù)材料加工應(yīng)用而言，圖5中示出的指向穩(wěn)定性 是可接受的。與現(xiàn)有技術(shù)激光器偏離行為相比，根據(jù)本發(fā)明形成的激光器明顯表明使用不 穩(wěn)定的共振器鏡的雙金屬熱補(bǔ)償而獲得改善。例如，在起動(dòng)時(shí)的指向穩(wěn)定性降低約一毫弧 度至約100微弧度。圖6A和6B示出可選擇的方案。圖6A和6B的實(shí)施方案與圖3A和3B的實(shí)施方案 相同，不同之處在于用于控制鏡扭曲的條帶40A位于鏡元件16的背面上，而不是前面。在 該情況下，條帶40A的熱膨脹系數(shù)應(yīng)大于鏡元件的熱膨脹系數(shù)。按照這種方式，雙金屬效應(yīng) 容易使鏡更加凹陷，而熱梯度容易使鏡較少凹陷。通過合適地選擇條帶40A的厚度和寬度， 兩種效應(yīng)可以平衡，使得指向穩(wěn)定性可以得到改善。盡管示出兩個(gè)條帶40A，但是可以使用任意數(shù)量(一個(gè)或多個(gè))。在示出的實(shí)施方 案中，鏡元件16的寬度(圖6A的垂直尺寸)大于圖3A中所示的，以允許一對條帶40A安 裝至鏡元件的背面，同時(shí)提供清除中心設(shè)置48。在銅鏡元件的情況下，條帶可由鋁形成。注意，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)包括設(shè)置在鏡元件的 背面上的大型鋁塊18(圖1)。該大型塊產(chǎn)生較大和不可控的雙金屬效應(yīng)。相反，如上所述， 條帶的尺寸可被選擇以平衡熱梯度效應(yīng)并改善性能。盡管相信優(yōu)選將條帶設(shè)置在鏡元件的前面(圖3和4)或鏡元件的背面(圖6)上，但是還可以將條帶沿著邊緣設(shè)置。 盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方案來描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種 改變和變化，只要不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神即可。
權(quán)利要求
一種用于在氣體放電激光器中支承端鏡的管座組件，包括凸緣，包括面向所述放電的內(nèi)表面和相對的外表面，所述凸緣包括鏡支承體，所述鏡支承體包括位于所述凸緣的所述內(nèi)表面以附接于鏡元件的柱，所述鏡支承體還包括位于所述凸緣的所述外表面上的鏡傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)；細(xì)長的鏡元件，其基本上由金屬材料形成，并且在所述鏡元件的所述背面附接于所述鏡支承體的所述柱，所述鏡元件的前面包括用于控制光的傳播的細(xì)長彎曲反射部分，所述前面還包括平行于所述彎曲部分延伸的至少一個(gè)平坦表面；以及細(xì)長條帶，其與所述鏡元件的所述平坦表面連接，所述條帶由熱膨脹系數(shù)小于形成所述鏡元件的所述金屬材料的熱膨脹系數(shù)的金屬材料形成。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述鏡元件主要由銅形成，并且所述條帶主要由不 銹鋼形成。
3.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述條帶與所述鏡元件栓接。
4.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述條帶與所述鏡元件粘合。
5.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述平坦表面沿著遠(yuǎn)離所述放電的方向遠(yuǎn)離所述彎 曲表面下降。
6.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述鏡元件包括第二平坦表面，所述第二平坦表面 平行于所述彎曲部分延伸、并且位于所述彎曲表面的相對于所述至少一個(gè)平坦表面的側(cè)面 上，其中所述組件還包括與所述第二平坦表面連接的第二細(xì)長金屬條帶，所述第二條帶由 熱膨脹系數(shù)小于形成所述鏡元件的所述金屬材料的熱膨脹系數(shù)的金屬材料形成。
7.如權(quán)利要求6所述的組件，其中所述平坦表面沿著遠(yuǎn)離所述放電的方向遠(yuǎn)離所述彎 曲表面下降。
8.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述彎曲部分是凹形的。
9.一種用于在氣體放電激光器中支承端鏡的管座組件，包括凸緣，包括面向所述放電的內(nèi)表面和相對的外表面，所述凸緣包括鏡支承體，所述鏡支 承體包括位于所述凸緣的所述內(nèi)表面以附接于鏡元件的柱，所述鏡支承體還包括位于所述 凸緣的所述外表面上的鏡傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)；細(xì)長的鏡元件，其基本上由金屬材料形成，并且在所述鏡元件的所述背面附接于所述 鏡支承體的所述柱，所述鏡元件的前面包括用于控制光的傳播的細(xì)長凹形反射部分，所述 前面還包括平行于所述彎曲部分延伸、并在其任一側(cè)面上的一對平坦表面；所述平坦表面 沿著遠(yuǎn)離所述放電的方向遠(yuǎn)離所述彎曲部分下降；以及細(xì)長條帶，其與所述鏡元件的所述平坦表面連接，所述條帶由熱膨脹系數(shù)小于形成所 述鏡元件的所述金屬材料的熱膨脹系數(shù)的金屬材料形成。
10.如權(quán)利要求9所述的組件，其中所述鏡元件主要由銅形成，并且所述條帶主要由不 銹鋼形成。
11.如權(quán)利要求9所述的組件，其中所述條帶與所述鏡元件栓接。
12.如權(quán)利要求9所述的組件，其中所述條帶與所述鏡元件粘合。
13.一種用于在氣體放電激光器中支承端鏡的管座組件，包括凸緣，包括面向所述放電的內(nèi)表面和相對的外表面，所述凸緣包括鏡支承體，所述鏡支 承體包括位于所述凸緣的所述內(nèi)表面以附接于鏡元件的柱，所述鏡支承體還包括位于所述凸緣的所述外表面上的鏡傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)；細(xì)長的鏡元件，其基本上由金屬材料形成，并且在所述鏡元件的所述背面附接于所述 鏡支承體的所述柱，所述鏡元件的前面包括用于控制光的傳播的細(xì)長彎曲反射部分；以及細(xì)長條帶，其與所述鏡元件的所述背面連接，所述條帶由熱膨脹系數(shù)大于形成所述鏡 元件的所述金屬材料的熱膨脹系數(shù)的金屬材料形成。
14.如權(quán)利要求13所述的組件，其中所述鏡元件主要由銅形成，并且所述條帶主要由 鋁形成。
15.如權(quán)利要求13所述的組件，其中所述條帶與所述鏡元件栓接。
16.如權(quán)利要求13所述的組件，其中所述條帶與所述鏡元件粘合。
17.如權(quán)利要求13所述的組件，其中一對條帶與所述鏡的所述背面連接，所述一對條 帶彼此平行延伸并且位于所述柱的任一側(cè)上。
18.一種用于在氣體放電激光器中支承端鏡的管座組件，包括凸緣，包括面向所述放電的內(nèi)表面和相對的外表面，所述凸緣包括鏡支承體，所述鏡支 承體包括位于所述凸緣的所述內(nèi)表面以附接于鏡元件的柱，所述鏡支承體還包括位于所述 凸緣的所述外表面上的鏡傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)；細(xì)長的鏡元件，其基本上由金屬材料形成，并且在所述鏡元件的所述背面附接于所述 鏡支承體的所述柱，所述鏡元件的前面包括用于控制光的傳播的細(xì)長彎曲反射部分；以及細(xì)長條帶，其與所述鏡元件連接，所述條帶由金屬材料形成，并且其中所述條帶的位置 及其熱膨脹系數(shù)被選擇為補(bǔ)償所述鏡的扭曲，所述鏡的扭曲是由于所述鏡和激光光束的相 互作用引起的熱梯度而導(dǎo)致的。
19.如權(quán)利要求18所述的組件，其中所述鏡元件的所述前面包括平行于所述彎曲部分 延伸的至少一個(gè)平坦表面，并且其中所述條帶設(shè)置在所述平坦表面，以及其中所述條帶的 熱膨脹系數(shù)小于形成所述鏡元件的所述金屬材料的熱膨脹系數(shù)。
20.如權(quán)利要求18所述的組件，其中所述條帶連接于所述鏡元件的所述背面，并且其 中所述條帶的熱膨脹系數(shù)大于形成所述鏡元件的所述金屬材料的熱膨脹系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種激光鏡組件，其具有改善的指向穩(wěn)定性。細(xì)長的鏡包括凹形反射部分。一對細(xì)長平面部分平行于所述凹形反射部分并在其任何一面上延伸。平面部分從反射部分下降。該鏡由銅形成。一對不銹鋼條帶(40)與平面部分(26)連接。銅鏡和不銹鋼條帶(40)之間的雙金屬效應(yīng)操作以抵消鏡的扭曲，所述鏡的扭曲是由于在操作過程中產(chǎn)生的差溫加熱效應(yīng)而導(dǎo)致的。在可選擇的實(shí)施方案中，一對鋁條帶設(shè)置在鏡的背面上。
文檔編號(hào)H01S3/08GK101803131SQ200880101909
公開日2010年8月11日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者A·帕帕奈德, L·A·紐曼, L·拉夫曼, V·A·塞坤 申請人:相干公司