[发明专利]一种激光器退偏补偿装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种激光器退偏补偿装置及使用方法，属于激光器光束质量控制技术领域，所述装置包括退偏激光束、起偏元件、旋光元件、第一反射组件和第二反射组件，所述退偏激光束作为起偏元件的入射激光束，且其为非线偏振光，本发明借助起偏元件将退偏激光束分为s态线偏振激光和p态线偏振激光，同时，旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，两束线偏振激光分别沿着闭合光路进行正向和反向传输，并在传输过程中借助旋光元件实现偏振态的90°旋转，两束线偏振激光具有固定相位关系，合束后的激光束再次通过激光放大器，实现退偏补偿，具有结构简单且紧凑、重量轻、成本低、可获得性高的特点。

技术领域

本发明属于激光器光束质量技术领域，具体地说涉及一种激光器退偏补偿装置及使用方法。

背景技术

高平均功率激光器中存在不可忽视的热效应，其中，热致激光退偏(热退偏)会导致激光系统效率下降，其在大口径激光器中会造成近场调制，而在腔内具有起偏期间的激光器中，热退偏还会引起隔离比不够，导致激光器无法关断。

目前，常用的退偏补偿方式很多，退偏不单单包括热退偏还包括应力退偏等其他退偏方式。单激光头激光器常用法拉第旋光器进行退偏补偿，此种方法在中小口径激光器中使用较多，而且效果很好。但是，当激光束口径较大时，由于大口径法拉第旋光器的可获得性较差，成本高昂，同时，法拉第旋光器中旋光晶体因吸收激光而自身产生热退偏，因此，在大口径下旋光晶体的旋光均匀性也无法保证。双激光头激光器常采用90°石英旋光晶体，利用两个激光头互补来进行退偏补偿，在该方法中要求两个激光头的热分布或退偏情况一致，才能实现完美的退偏补偿，实际几乎不可能满足这个条件，因此，石英旋光器可以在一定程度上进行退偏补偿，但退偏补偿效果较差。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出提供一种激光器退偏补偿装置及使用方法，对退偏激光束进行退偏补偿。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光器退偏补偿装置，包括退偏激光束、起偏元件、旋光元件、第一反射组件和第二反射组件，所述退偏激光束作为起偏元件的入射激光束，且其为非线偏振光，所述起偏元件用于对退偏激光束进行起偏，以形成透射激光束(即p态线偏振激光)和反射激光束(即s态线偏振激光)；

所述旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，所述旋光元件用于对透射激光束和反射激光束进行旋光，所述第一反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至第二反射组件，且第一反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至起偏元件，所述第二反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至第一反射组件，且第二反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至起偏元件。

进一步，所述起偏元件为偏振片或直角分光棱镜。

进一步，所述旋光元件为旋光器、石英转子、Q开关或1/2波片。

进一步，所述旋光元件在闭合光路中的位置可调。

进一步，所述第一反射组件、第二反射组件为相互独立式结构，且两者均包括至少1个反射元件。

进一步，所述第一反射组件包括第一反射元件，所述第一反射元件位于起偏元件的透射光轴上，沿着反射激光束的传输方向，所述第二反射组件包括第二反射元件和第三反射元件，所述第三反射元件位于起偏元件的反射光轴上，所述第二反射元件位于第一反射元件的反射光轴与第三反射元件的反射光轴相接。

作为优选，所述第一反射元件、第二反射元件、第三反射元件为反射镜或反射偏振片，所述反射镜表面镀有高反膜。

进一步，所述第一反射组件为直角棱镜，其斜边上镀有增透膜，所述第二反射组件包括第三反射元件，所述第三反射元件位于起偏元件的反射光轴上，所述直角棱镜的斜边作为透射激光束和反射激光束的入射面，且透射激光束和反射激光束在直角棱镜的直角边上发生内全反射。