[发明专利]环形腔板条激光器光腔准直方法及准直调节装置

说明书

本发明公开了环形腔板条激光器光腔准直方法及准直调节装置，包括：步骤一，确定板条增益介质内的主光线光路；步骤二，放置环形腔各反射腔镜，完成光腔的闭环调节；步骤三，标记已闭环的环形腔光路状态；步骤四，将球面透镜组于环形光路中，并保证其处于共焦状态等；本发明实现了对环形腔激光器的光腔准直调节，提高了环形腔的调节可靠性、快速性和准确性；本发明结构简单，调整方便，可以降低环形非稳腔光腔准直的调整复杂度和困难度，有望应用于各种环形腔的激光器光腔准直中。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，更为具体的，涉及一种环形腔板条激光器光腔准直方法及准直调节装置。

背景技术

大口径非稳腔固体激光器是实现高平均功率和高光束质量激光输出的有效技术途径，驻波非稳腔高平均功率板条激光器已有报道。该结构中非平行光路所引起的光程差将会形成小尺寸的透镜，导致局部稳腔的出现，不利于高平均功率和高光束质量的激光输出。而且如采用腔内自适应光学技术校正非平行光路中的像差需要复杂的算法。

相反，采用环形非稳腔结构，把板条放置于其中的平行光路，将会带来几个明显的优势：1)处于平行光路中的板条，其光程差不会导致严重的、破坏性的热透镜效应；2)可直接相位共轭自适应光学系统，不需要复杂的算法；3)通过增加平行光路长度，可以级联更多的板条，实现更高功率输出；4)环形腔容易实现注入锁定、消除空间烧孔效应。

环形腔激光器的稳定输出取决于环形腔的准直调节情况，现有技术中关于环形腔的光腔准直调节技术未有报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环形腔板条激光器光腔准直方法及准直调节装置，实现了对环形腔激光器的光腔准直调节，提高了环形腔的调节可靠性、快速性和准确性等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

环形腔板条激光器光腔准直方法，包括：

步骤一，确定板条增益介质内的主光线光路；

步骤二，放置环形腔各反射腔镜，完成光腔的闭环调节；

步骤三，标记已闭环的环形腔光路状态；

步骤四，将球面透镜组于环形光路中，并保证其处于共焦状态。

进一步地，在步骤一中，通过设置至少两个可变光阑来确定板条增益介质内的主光线光路。

进一步地，在步骤二中，调节环形腔每条边上的光线，使每条边上的光线在放置好一个反射腔镜后，反射后的主光线仍然沿着同一中心高度进行传播；当所有的反射腔镜均放置完成，最后的主光线能够同时穿过主光线光路的至少两个可变光阑。

进一步地，在环形腔的每条边上放置至少两个光阑，以确定每条边上的光线。

进一步地，统一可变光阑的中心高度为主光线光路中的可变光阑的中心高度。

进一步地，在步骤一中，首先采用准直光束从板条的一端入射，在板条的另一端放置一个带有刻度的靶标，通过调节准直光束的入射角度，使得出射的光斑面积最大，然后在板条两端的主光路中，分别放置两个可变光阑，保证光阑位于主光线的中心位置，通过两个光阑的中心位置即可确定板条增益介质内的主光线光路。

进一步地，在步骤三中，将平行准直光源的光束沿着环形腔传输一周后，导入到复合传感器中，对环形腔的光路状态和波前信息进行记录和标定。

进一步地，复合传感器包括哈特曼波前传感器、近场监测相机和远场监测相机组成；复合传感器对环形腔的光路状态和波前信息记录和标定通过哈特曼波前传感器记录光束的波前，近场相机和远场相机分别记录光束的光瞳、光轴位置。