[发明专利]一种激光晶体热透镜焦距在线实时测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于LD端泵固体激光器中激光晶体热透镜焦距在线实时测量装置及方法，所述装置包括He‑Ne激光器(1)、5‑10倍第一扩束系统(2)、可变孔径光阑(3)、45°的632.8nm高反镜(4)、分束立方体(5)、45°的二色镜(6)、衰减片组(7)、2‑5倍第二扩束系统(8)、相机(9)和导轨(10)；利用所述高反镜(4)和分束立方体(5)，调节He‑Ne光与激光器泵浦光严格同光轴传输；通过所述第二扩束系统(8)使所述相机(9)上He‑Ne成像光斑尽可能大，但不能超出所述相机(9)成像面元。该装置测量结果准确，能够快速地实现不同泵浦功率下激光晶体的热焦距测量，为激光器的补偿设计提供有力保障。

技术领域

本发明属于激光技术领域，涉及一种用于LD端泵固体激光器中激光晶体热透镜焦距在线实时测量的装置及方法。

背景技术

在LD端泵固体激光器中，由于泵浦光斑小，泵浦光能量集中，使得激光晶体的热效应严重，为提升激光器的性能，需要进行热透镜补偿设计。而准确测量激光晶体的热透镜焦距，是对LD端泵固体激光器进行补偿设计的关键。激光器在工作和非工作状态下，由于受激辐射的作用，激光晶体热透镜焦距值是不一样的，尤其在高泵浦功率下，两种状态下的测量值会有较大差别。同时考虑激光器补偿设计的需要，获取激光晶体泵浦区的热焦距比整块激光晶体区域的热焦距要更有价值。因此在测量激光晶体热焦距时，这两个问题需要特别注意：一是晶体的热焦距是否是在激光器工作的条件下在线获得；二是获取的热焦距是晶体泵浦区还是整个晶体区的热焦距。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于LD端泵固体激光器中激光晶体热透镜焦距在线实时测量装置及方法，以解决上述技术问题之一。

根据本发明的第一实施方式，本发明提供的一种用于LD端泵固体激光器中激光晶体热透镜焦距在线实时测量装置，包括He-Ne激光器1、5-10倍第一扩束系统2、可变孔径光阑3、45°的632.8nm高反镜4、分束立方体5、45°的二色镜6、衰减片组7、2-5倍第二扩束系统8、相机9和导轨10；利用所述高反镜4和分束立方体5，调节He-Ne光与激光器泵浦光严格同光轴传输；通过所述第二扩束系统8使所述相机9上He-Ne成像光斑尽可能大，但不能超出所述相机9成像面元；所述导轨10在放置时，需与激光器的出光光路和He-Ne光的通光光路同轴，所述二色镜6、衰减片组7、第二扩束系统8、相机9都安置于所述导轨10上。

可选的，所述He-Ne激光器作为辅助测试光源，其输出光斑尺寸不小于1mm，发散角不大于1mrad。

可选的，所述第一扩束系统具有5-10倍扩束能力，用于压缩He-Ne光发散角至百微弧度级别。

可选的，所述光阑为可变孔径光阑，且最小通光孔不大于0.5mm。

可选的，所述光阑为可变孔径光阑，通光孔应为激光器泵浦光斑的1.1-1.2倍。

可选的，所述45°高反镜应一面镀632.8nm高反膜；所述二色镜，靠近待测激光晶体的一面镀对激光和泵浦光的45°高反膜，反射率需大于99.98％。

可选的，所述分束立方体外形尺寸不大于5mm×5mm×5mm，其允许激光器泵浦光高透且He-Ne光45°高反。

可选的，所述衰减片组包含不同衰减倍率的多片衰减片，用于将He-Ne光以合适倍率衰减后在相机上成清晰且不饱和像。

根据本发明的第二实施方式，本发明提供的一种利用如上任一权利要求所述装置实现LD端泵固体激光器中激光晶体热透镜焦距在线实时测量的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、按测量光路所述依次放置He-Ne激光器1、5-10倍第一扩束系统2、可变孔径光阑3和45°的632.8nm高反镜4；