諧振腔的調節方法
2023-10-10 18:23:44 2
專利名稱：諧振腔的調節方法
技術領域：
本發明涉及雷射技術領域，特別涉及一種調節雷射放大器的諧振腔的方法。
背景技術：
現有雷射器諧振腔的調節過程中，採用最廣泛的方法是以氦氖雷射器作為準直光，來調節諧振腔中各個腔鏡的位置。而對於皮秒超短脈衝鎖模振蕩器和再生放大器而言， 其諧振腔的長度通常較長，典型值在Im以上，而且為了使器件的結構更加緊湊，通常將較長的光路進行多次折轉，這就在一定程度上增加了腔鏡的數量。若採用氦氖雷射作為準直雷射進行調節，經過較長距離的傳播，其光斑尺寸變大，同時光強變弱，加之再生腔中的偏振片、波片等光學元件，給諧振腔的調節增加了難度。此外，在一些條件不充分的外場很難獲得氦氖雷射，將無法實現雷射器產品的維修和調試，所以，採用氦氖雷射作為準直光來調節雷射器會受到很多使用場合的限制。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種諧振腔的調節方法，其不僅可準確快速地調節諧振腔，而且還能避免諧振腔調節使用場合的限制，提高使用便利性。為解決上述技術問題，本發明提供一種諧振腔的調節方法，包括如下步驟步驟1 將第一端諧振腔鏡和第二端諧振腔鏡分別設置在諧振腔光路的兩端，將增益介質設置在第一端諧振腔鏡與第二端諧振腔鏡之間並靠近第一端諧振腔鏡；步驟2 將至少一個反射腔鏡設置在增益介質與第二端諧振腔鏡之間；使信號光輸出鏡與增益介質、第一端諧振腔鏡形成基準光諧振腔；步驟3 使外部泵浦光經過第一端諧振腔鏡進入所述基準光諧振腔產生振蕩，由信號光輸出鏡輸出基準雷射到反射腔鏡上，以基準雷射為準直光來調整反射腔鏡的位置；步驟4 移出信號光輸出鏡。進一步地，所述步驟2還包括將信號光輸出鏡放入諧振腔光路內時，設置信號光輸出鏡與增益介質、第一端諧振腔鏡位於同一光軸上。進一步地，所述增益介質為Nd:YV04晶體。進一步地，所述反射腔鏡為多個，且多個反射腔鏡形成的光路使光線在諧振腔中經多次折轉。進一步地，所述反射腔鏡為平面反射鏡片。本發明的有益技術效果在於本發明通過在諧振腔的一端加入一個信號光輸出鏡，使該信號光輸出鏡與諧振腔的端諧振腔鏡以及增益介質一起組成一個基準光諧振腔， 該信號光諧振腔在泵浦光的照射下輸出一基準雷射，利用該基準雷射可快速、準確地調節諧振腔內的其他反射腔鏡的位置，其相比現有技術中利用氦氖光調節腔鏡的方法更加簡便，準確，還能避免使用場合的限制，尤其適用於條件不充分的外場設備調試、維修等情況。 此外，該調節裝置僅包括一信號光輸出鏡，所以結構簡單，實現容易，成本低廉。
圖1為本發明的調節裝置安裝在諧振腔中的結構示意圖(圖中實心箭頭和空心箭頭分別表示往、返光線的方向)；圖2為本發明的調節裝置安裝在具有圖1所示諧振腔的再生雷射放大器中的結構示意圖(圖中實心箭頭和空心箭頭分別表示往、返光線的方向)。
具體實施例方式本發明的諧振腔的調節方法，包括如下四個步驟步驟1 將第一端諧振腔鏡和第二端諧振腔鏡分別設置在諧振腔光路的兩端，將增益介質設置在第一端諧振腔鏡與第二端諧振腔鏡之間並靠近第一端諧振腔鏡，將至少一個反射腔鏡設置在增益介質與第二端諧振腔鏡之間；步驟2 將信號光輸出鏡放入諧振腔光路內的靠近增益介質並遠離第一端諧振腔鏡的一側，使信號光輸出鏡與增益介質、第一端諧振腔鏡位於同一光軸上以形成基準光諧振腔；步驟3 使外部泵浦光經過第一端諧振腔鏡進入所述基準光諧振腔產生振蕩，由信號光輸出鏡輸出基準雷射到反射腔鏡上，以基準雷射為準直光來調整反射腔鏡的位置；步驟4 移出信號光輸出鏡。下面通過介紹一個具體的諧振腔和具有該諧振腔的雷射器，來詳細說明上述諧振腔的調節方法。參閱圖1，該諧振腔包括一個第一端諧振腔鏡11、一個第二端諧振腔鏡17、一個增益介質12、一個信號光輸出鏡2以及至少一個反射腔鏡。第一端諧振腔鏡11和第二端諧振腔鏡17分別設置在諧振腔光路的兩端。增益介質12設置在第一、第二端諧振腔鏡11、17 之間並靠近第一端諧振腔鏡11。反射腔鏡可為平面反射鏡片，在本實施例中，反射腔鏡為四個，分別為反射腔鏡13、反射腔鏡14、反射腔鏡15和反射腔鏡16，其設置在增益介質12與第二端諧振腔鏡17之間並沿著光路依次排布，且該四個反射腔鏡不在同一光軸上，其形成的光路使光線在諧振腔中經多次折轉，以使諧振腔的結構更加緊湊，進而縮短諧振腔的長度。所述信號光輸出鏡2在諧振腔需要調節時，被裝入諧振腔內，調節時，信號光輸出鏡2安裝在諧振腔內並位於增益介質12的遠離第一端諧振腔鏡11的一側，且信號光輸出鏡2、增益介質12和第一端諧振腔鏡11位於同一光軸上。該諧振腔在調節時，以第一端諧振腔鏡11作為輸入鏡，使第一端諧振腔鏡11與增益介質12、信號光輸出鏡2構成一個基準光諧振腔，該基準光諧振腔在泵浦光3的作用下輸出一個基準雷射，以該基準雷射作為準直光依次調節反射腔鏡13、14、15、16的位置，包括左右位置和俯仰角度，以保證信號光經過光學元件後的高度一致，以此類推，直至最後一個第二端諧振腔鏡17的位置調節完畢，使信號光能夠原路返回，此時撤掉光路中加入的信號光輸出鏡2，即完成諧振腔的調節。圖2為具有上述諧振腔的再生雷射放大器在調整狀態的結構示意圖，如圖所示， 該再生雷射放大器包括第一偏振片101、第一波片102、電光晶體103、法拉第磁光隔離器104、第二波片105、第二偏振片106、種子源107以及上述諧振腔。其中，第一波片102優選為1/4波片，第二波片105優選為1/2波片，電光晶體103優選BBO電光晶體。第一波片 102和法拉第磁光隔離器104分別設置在第一偏振片101的光路兩側，電光晶體103設置在第一波片102的遠離第一偏振片101的光路一側，第二波片105設置在法拉第磁光隔離器 104的遠離第一偏振片101的光路一側，第二偏振片106設置在第二波片105的遠離法拉第磁光隔離器104的光路一側，種子源107設置在第二偏振片106的遠離第二波片105的光路一側。該第一偏振片101、第一波片102和電光晶體103均設置在諧振腔的光路中，並位於諧振腔的第二端諧振腔鏡17與最靠近第二端諧振腔鏡17的反射腔鏡15之間。該再生雷射放大器調節時，首先將信號光輸出鏡2安裝在諧振腔內並位於增益介質12遠離端諧振腔鏡11的一側，使信號光輸出鏡2與端諧振腔鏡11、增益介質12位於同一光軸上。該端諧振腔鏡11、增益介質12和信號光輸出鏡2構成一基準光諧振腔，該基準光諧振腔在泵浦光3的作用下輸出一個基準雷射，以該基準雷射為準直光，依次調節反射腔鏡103、104、105，第一偏振片101，第一波片102、電光晶體103，使其垂直入射以上光學元件，調節第二端諧振腔鏡17使第一偏振片101處信號光的反射光點與入射光點重合，旋轉第一波片102，在第一偏振片101的透射方向即可獲得雷射輸出，第一偏振片101輸出的雷射經法拉第磁光隔離器104、第二波片105以及第二偏振片106與種子源107發出的種子光的調整重合，則可獲得再生皮秒雷射輸出。最後，撤掉光路中加入的信號光輸出鏡2，即完成雷射器和諧振腔的調節。以上所述僅為本發明的較佳可行，並非限制本發明的保護範圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，均包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種諧振腔的調節方法，其特徵在於，包括如下步驟步驟1 將第一端諧振腔鏡和第二端諧振腔鏡分別設置在諧振腔光路的兩端，將增益介質設置在第一端諧振腔鏡與第二端諧振腔鏡之間並靠近第一端諧振腔鏡；步驟2 將至少一個反射腔鏡設置在增益介質與第二端諧振腔鏡之間；使信號光輸出鏡與增益介質、第一端諧振腔鏡形成基準光諧振腔；步驟3 使外部泵浦光經過第一端諧振腔鏡進入所述基準光諧振腔產生振蕩，由信號光輸出鏡輸出基準雷射到反射腔鏡上，以基準雷射為準直光來調整反射腔鏡的位置； 步驟4:移出信號光輸出鏡。
2.如權利要求1所述的諧振腔的調節方法，其特徵在於，所述步驟2還包括將信號光輸出鏡放入諧振腔光路內時，設置信號光輸出鏡與增益介質、第一端諧振腔鏡位於同一光軸上。
3.如權利要求1所述的諧振腔的調節方法，其特徵在於，所述增益介質為Nd:YV04晶體。
4.如權利要求1所述的諧振腔的調節方法，其特徵在於，所述反射腔鏡為多個，且多個反射腔鏡形成的光路使光線在諧振腔中經多次折轉。
5.如權利要求1所述的諧振腔的調節方法，其特徵在於，所述反射腔鏡為平面反射鏡片。
全文摘要
本發明涉及一種諧振腔的調節方法，該方法通過在諧振腔的一端加入一個信號光輸出鏡，使該信號光輸出鏡與諧振腔的端諧振腔鏡以及增益介質一起組成一個基準光諧振腔，該信號光諧振腔在泵浦光的照射下輸出一基準信號雷射基準雷射，利用該基準信號雷射基準雷射可快速、準確地調節諧振腔內的其他反射腔鏡的位置，其相比現有技術中利用氦氖光調節腔鏡的方法更加簡便，準確，還能避免使用場合的限制，尤其適用於條件不充分的外場設備調試、維修等情況。此外，該調節裝置僅包括一信號光輸出鏡，所以結構簡單，實現容易，成本低廉。
文檔編號H01S3/086GK102570260SQ201110103639
公開日2012年7月11日 申請日期2011年4月25日 優先權日2011年2月25日
發明者樊仲維, 牛崗, 石朝輝, 閆瑩, 黃玉濤 申請人:北京國科世紀雷射技術有限公司