[发明专利]用于宽带超短激光的能量衰减装置

说明书

一种用于宽带超短激光及其相关应用领域的能量衰减装置，该装置由半波片、单面镀膜的第一楔板偏振片、单面镀膜的第二楔板偏振片及吸收池组成，通过所述半波片对宽带超短激光的偏振方向进行调制，通过所述第一楔板偏振片对宽带超短激光S分量反射光进行检偏，通过旋转所述半波片的角度实现对宽带超短激光脉冲能量的连续衰减调整，并利用所述第二楔板偏振片实现所述第二楔板偏振片的反射光方向与所述第一楔板偏振片入射宽带超短激光平行。上述装置可以降低宽带超短激光传输过程中的能量损耗以及激光系统中光学元件发生损伤的几率，避免宽带超短激光传输过程中产生的色散效应及脉宽展宽，便于对后续光路的准直和调节。

技术领域

本发明涉及宽带超短激光相关应用系统中的脉冲能量衰减的装置。

背景技术

几乎所有的激光应用系统中都需要对输出脉冲能量或功率进行衰减，其中大部分系统或装置要求衰减能量的同时保持光束强度的时、空分布特性。为满足该要求，通常做法是保持激光器稳定输出，而在外部增加脉冲能量衰减装置，其中最为常见的是半波片和偏振片的组合结构，通过半波片的旋转角度调控激光偏振方向，利用偏振片检偏控制透过激光能量，从而实现对激光能流的连续衰减调整。

但是这种方法对于宽带超短激光存在诸多弊端。首先，宽带超短激光由于带宽较宽，穿过光学材料时，由于色散效应可能带来比较明显的脉宽展宽；其次，超短激光脉冲的峰值功率较高，在穿过光学材料的过程中由于强电场的作用导致材料光学特性的变化，从而影响透过光束的空间分布；再次，由于偏振膜制备工艺的复杂，通常背面无法镀制增透膜，因此背面反射光难以消除，存在一定的能量损耗，这对于超短激光，尤其是商业型宽带超短激光器极为重要，因为通常总的输出能量不高，降低损耗非常必要；最后，强激光通过过程中对元件本身的影响也不可忽略，长时间使用极有可能导致元件损伤。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种宽带超短激光的能量衰减装置，能够降低传输过程中的能量损耗和激光系统中光学元件发生损伤的几率，避免透射元件对宽带超短激光的色散效应及脉宽展宽。

本发明的技术解决方案如下：

一种宽带超短激光的能量衰减装置，其特点在于，包括半波片、第一楔板偏振片、第二楔板偏振片、第一吸收池、第二吸收池、第三吸收池和第四吸收池；

沿宽带超短激光器输出的宽带超短激光传输方向垂直放置所述半波片，经过该半波片的透射光入射至所述第一楔板偏振片，所述的第一楔板偏振片的前表面与宽带超短激光的传输方向成90°-θ_B，其中，θ_B为儒斯特角；

在所述第一楔板偏振片的前表面反射光方向放置所述第二楔板偏振片，且该第二楔板偏振的前表面与所述第一楔板偏振片的前表面平行，使第二楔板偏振片的前表面反射光与所述第一楔板偏振片的入射光平行；

所述第一吸收池和第二吸收池分别放置在所述第一楔板偏振片的透射光方向和后表面的反射光方向

所述第三吸收池和第四吸收池分别放置在所述第二楔板偏振片透射光方向和后面表面反射光方向。

通过旋转所述半波片改变所述宽带超短激光器输出宽带超短激光的偏振方向，通过所述第一楔板偏振片对宽带超短激光的S分量反射光进行检偏，从而实现对激光脉冲能量的连续衰减调整，并利用所述第二楔板偏振片方便实现所述第二楔板偏振片的反射光方向与所述第一楔板偏振片入射的宽带超短激光平行的目的，该装置可以降低宽带超短激光传输过程中的能量损耗以及激光系统中光学元件发生损伤的几率，避免宽带超短激光传输过程中产生的色散效应及脉宽展宽。

所述第一楔板偏振片的前表面为镀膜面，所述第二楔板偏振片的前表面为镀膜面，且偏振片的楔底面靠近所述第一楔板偏振片和所述第二楔板偏振片的反射光方向。

与现有技术相比，本发明的优点是：