[发明专利]激光偏振合束测量装置

说明书

本发明提供了一种激光偏振合束测量装置，包括第一光源(LS1)、第二光源(LS2)、第一半波片(HW1)、第二半波片(HW2)、第一检偏器(P1)、第二检偏器(P2)、第一反射镜(RM1)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)、第四反射镜(RM4)、第五反射镜(RM5)、第六反射镜(RM6)、第一光束调节模块(LA1)、第二光束调节模块(LA2)、偏振合束镜(BC)、取样镜(SP)、第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)。本发明利用光束调节模块实现合束前单激光束的光斑尺寸与发散角的一致性调节，利用合束后激光近场和远场光斑同时监测的方式，保证高精度合束效果。

技术领域

本发明涉及半导体激光技术领域，尤其涉及一种激光偏振合束测量装置。

背景技术

随着大功率激光器在光纤激光泵浦或工业加工的应用范围逐渐拓展，人们对高功率激光器的性能要求也越来越高，要求在获得高功率输出的同时，还要兼顾激光器的光束质量。合束作为一种提高激光器输出功率最常用的方法，在高功率半导体、光纤及全固态激光器在中得到了广泛的应用。

激光合束技术种类较多，主要分为相干合束和非相干合束。其中，非相干合束是应用较为广泛，非相干合束是指单独控制各光束聚集并指向目标，使光纤激光阵列在目标处进行简单的光强叠加，实现输出功率的提高。非相干合束又可以分为偏振合束、空间合束和波长合束。偏振合束的效率高，主要用于单一波长工作，但是成本较高；波长合束可以对较宽波段范围内的多路激光进行合束，但是对合束镜的要求较高；空间合束的效率高，但是光束质量较差。

发明内容

为了提高合束质量和合束效率，本发明提供了一种激光偏振合束测量装置。

本发明一方面提供一种激光偏振合束测量装置，包括：第一光源LS1、第二光源LS2、第一半波片HW1、第二半波片HW2、第一检偏器P1、第二检偏器P2、第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第一光束调节模块LA1、第二光束调节模块LA2、偏振合束镜BC、取样镜SP、第一检测器PD1和第二检测器PD2，其中：第一光源LS1的出射激光依次经过第一检偏器P1、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜BC；第二光源LS2的出射激光依次经过第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3和第四反射镜RM4的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜BC；第一光束调节模块LA1设置于第六反射镜RM6与偏振合束镜BC之间，用于调节第一光源LS1的反射光束的发散角和光斑尺寸；第二光束调节模块LA2设置于第四反射镜RM4与偏振合束镜BC之间，用于调节第二光源LS2的反射光束的发散角和光斑尺寸；第一半波片HW1和第二半波片HW2用于分别将第一光源LS1和第二光源LS2的出射光束转换为两正交偏振态激光，偏振合束镜BC用于将两正交偏振态激光进行合束，输出合束激光；取样镜SP设置于偏振合束镜BC的出射光路上，用于将合束激光切分为反射子光束和透射子光束，第一检测器PD1和第二检测器PD2用于检测反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

在一些实施例中，第一光源LS1和第二光源LS2的出光口方向一致且相互错开，第一光源LS1和第二光源LS2均出射线偏振激光。

在一些实施例中，第一半波片HW1设置于第一光源LS1与第一检偏器P1之间，用于将第一光源LS1的出射激光转换为P偏振光；第二半波片HW2设置于第一反射镜RM1与第二反射镜RM2之间，用于将第二光源LS2的出射激光转换为S偏振光。

在一些实施例中，第一检偏器P1用于检测第一光源LS1的出射激光经过转换后的激光偏振态；第二检偏器P2设置于第二半波片HW2与第二反射镜RM2之间，用于检测第二光源LS2的出射激光经过转换后的激光偏振态。

在一些实施例中，激光偏振合束测量装置还包括第一光阱LT1和第二光阱LT2，分别设置于第一检偏器P1和第二检偏器P2的反射面上，第一光阱LT1和第二光阱LT2分别用于吸收由于第一光源LS1和第二光源LS2的低线性度引起的杂散光。