[实用新型]一种三束同波长激光的合束光路装置

说明书

本实用新型提供一种三束同波长激光的合束光路装置，涉及激光光路技术包括：第一结构，包括第一偏振分束单元，用于将cooling光全部转化为垂直分量，并反射至第二结构；第二结构，包括第二偏振分束单元，用于将probe光和cooling光全部转化为垂直分量，并反射至第三结构；第三结构，包括第三偏振分束单元，用于将pump光、probe光和cooling光全部转化为水平分量。本实用新型通过改变半波片的旋转角度来改变光束的偏振状态，进而调节通过偏振分束片的反射光和透射光的占比，来实现激光光束的高能量利用率，极大地降低了激光的能量损失。

技术领域

本实用新型涉及激光光路技术，尤其涉及一种三束同波长激光的合束光路装置。

背景技术

在激光合束分析设计和光学元器件的选型中，激光光路的能量尤为重要，现有激光光路能量损耗情况如下：pump光损失50%，probe光损失75%，cooling光损失75%，激光能量和功率利用率仅为25%。与此同时，原光路无法调节能量和功率的分布，精准给与离子阱中的囚禁离子特定能量和功率的光束，提高P量子逻辑门的保真度。

参见图1，是原光路中分束片的原理，反射光的相位与透射光的相位是不同的，反射光的相位会多出一个额外的光 π / 2，这是由介质膜引起的。

参见图2，是现有技术中的光路设计，pump、probe 和 cooling 三束激光分别通过分束片，均会损失50%的能量，这造成了很大能量损失，降低了能量利用率。

发明内容

本实用新型实施例提供一种三束同波长激光的合束光路装置，极大地降低了激光的能量损失。

本实用新型实施例的第一方面，提供一种三束同波长激光的合束光路装置，包括：

第一结构，包括第一偏振分束单元，用于将cooling光全部转化为垂直分量，并反射至第二结构；

第二结构，包括第二偏振分束单元，用于将probe光和cooling光全部转化为垂直分量，并反射至第三结构；

第三结构，包括第三偏振分束单元，用于将pump光、probe光和cooling光全部转化为水平分量。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述第一结构、所述第二结构和所述第三结构位于同一直线上。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述第一结构、所述第二结构和所述第三结构位于同一垂直线上。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述第一偏振分束单元包括第一偏振分束片，所述第一偏振分束片靠近cooling光源的一侧设有第一半波片，并在远离cooling光源的一侧设有第一挡板。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述第二偏振分束单元包括第二偏振分束片，所述第二偏振分束片靠近所述第一偏振分束片的一侧设有第二半波片，在靠近probe光源的一侧设有第三半波片，在远离probe光源的一侧设有第二挡板。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述第三偏振分束单元包括第三偏振分束片，所述第三偏振分束片靠近所述第二偏振分束片的一侧设有第五半波片，在靠近pump光源的一侧设有第六半波片，在远离所述第二偏振分束片的一侧设有第三挡板。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，反射至第二结构的cooling光与probe光合束。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，反射至第三结构的cooling光和probe光与pump光合束。

本实用新型提供的一种三束同波长激光的合束光路装置，通过改变半波片的旋转角度来改变光束的偏振状态，进而调节通过偏振分束片的反射光和透射光的占比，来实现激光光束的高能量利用率，极大地降低了激光的能量损失。

附图说明