[发明专利]一种激光器折叠谐振腔的快速装调方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是一种激光器折叠谐振腔的快速装调方法。

背景技术

自激光问世以来，就以其优异的性能受到人们的青睐，被广泛用于工业、医疗、通讯、军事、科研等各领域。随着激光技术的发展，激光的种类、功能日趋多样化以满足不同行业的需求。激光谐振腔是激光器的最基本构成部分，谐振腔系统主要由全反镜、工作介质和输出镜构成，为充分利用激光器内部空间，在增加腔长的同时控制谐振腔体积，可在腔内插入若干折叠腔镜折返腔内光路形成折叠谐振腔，如L形或U形谐振腔。由于折叠谐振腔腔内元件较多，元件如存在定位误差会对谐振腔光路造成更大影响，直接影响着激光器的性能。因此，快速准确的装调好激光谐振腔对激光器来说是第一步，也是最基础、最关键的一步。

现有激光器谐振腔的调节过程中，采用最广泛的方法是以氦氖激光器作为准直指示光，来调节谐振腔中各个腔镜的位置。但在折叠谐振腔情况下，使用一般的指示光调节存在困难。如U形谐振腔中使用2片45°反射镜对光路做垂直偏折，如果单独用一束指示光来调节，反射面对指示光损耗极大，在安装腔镜时反射光极其微弱，难以判断其准确指向，增加了装调难度。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种激光器折叠谐振腔的快速装调方法，该方法用多束指示光对光路进行等效指示标定，可快速的实现激光折叠谐振腔，特别是L形或U形等垂直折叠形谐振腔的装调。

本发明方法包括如下步骤：

步骤1：搭建一束指示光与固定的激光晶体中心轴线重合，放置成对的小孔光阑作为基准光阑标定指示光，调节所述基准光阑使指示光可通过；

步骤2：在未校准的反射光路中放置成对的小孔光阑作为反射光阑标定反射光，调节反射镜角度使指示光的反射光通过反射光阑，固定反射镜；

步骤3：撤掉指示光，在反射光路中搭建新的指示光，调节使其依次通过所述基准光阑和反射光阑，该反射光路校准完毕；

步骤4：在谐振光路两端分别放置腔镜，调节所述腔镜使其反射的光沿原路返回；

步骤5：施加泵浦光至所述激光晶体中心，加大泵浦电流并微调所述腔镜角度，直至谐振腔输出镜有激光输出。

优选的，当折叠谐振腔中设置有多个反射光路时，以步骤3中所述反射光阑作为新的基准光阑，重复前述步骤2至步骤3直至全部反射光路校准完毕。

优选的，所述折叠谐振腔为U形或L形，所述反光镜为45°反射镜。

优选的，指示光为氦氖激光或半导体激光。

优选的，所述成对的小孔光阑直径0.1-2mm，孔中心高度与光路高度一致。

优选的，使用激光二极管作为泵浦光源，所述泵浦光经耦合透镜准直聚焦后经过晶体中心。

使用本发明方法具有以下效果：

1.装调所需辅助装置简单通用，只需指示光和小孔光阑即可，系实验室必备装置；

2.装调适用于光学平台光路搭建及工程机激光器，程序简单实用，精确直观，具有很大的实用价值。

附图说明

图1为本发明方法用于L形折叠谐振腔装调的示意图；

图2为本发明方法用于U形折叠谐振腔装调的示意图；

其中，1为激光晶体；10、20、30为指示光；11、12、21、22、31、32为小孔光阑；4、5为45°反射镜；6、7为腔镜；8为泵浦光源；9为耦合透镜组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步说明。

实施例1：

图1所示为应用本发明方法装调L形谐振腔。指示光采用北京大学物理系的氦氖激光器，小孔光阑为大恒新纪元公司的可变小孔光阑，全反镜透过率T＝0％，输出镜透过率T＝50％，激光晶体为Nd:YAG。泵浦源峰值功率200W，脉宽200μs，工作频率100Hz。

步骤如下：

沿固定好的激光晶体1中心所在轴线方向搭建一束指示光10，轴线方向由小孔光阑11、12标定；

在垂直的L形反射光路上放置小孔光阑21、22，调节45°反射镜4角度使得反射光束通过两光阑中心，固定45°反射镜4；

在反射光路上搭建指示光20，使其通过小孔光阑11、12、21、22，撤销原指示光10；

在谐振光路两端上分别放置腔镜6、7，使腔镜6、7反射的光原路返回指示光20。

开始时可用短腔长、低透过率的腔镜等方便谐振腔出光，出光后可再按设计要求改变参数；