[发明专利]多棒串接固体激光器晶体棒精确对准方法

摘要

本发明涉及一种多棒串接固体激光器激光晶体棒的精确对准方法，属于大功率固体激光器技术领域。本发明提供了一种脉冲或者连续激光器中多个晶体棒的串接方法。根据多棒串接谐振腔的腔长L，腔内晶体棒个数N，相邻晶体棒的间距d，晶体棒直径φ，晶体棒的平均热焦距f，通过谐振腔传输矩阵变换的方法，计算晶体棒的角度对准精度范围。利用准直的可见的指示光辅助调节，通过控制晶体棒的透射光和反射光的位置，使晶体棒达到计算的精度范围，实现晶体棒的精确对准。本发明所提供的晶体棒精确对准方法具有方法简单有效，对准精度高的特点。

主权项

1.多棒串接固体激光器晶体棒精确对准方法，其特征在于，该方法是按照以下步骤实现的：1)根据多棒串接谐振腔的腔长L，腔内晶体棒个数N，相邻晶体棒的间距d，晶体棒直径晶体棒的平均热焦距f，通过谐振腔传输矩阵变换的方法，计算谐振腔的光轴偏移量与晶体棒角度失调量的关系；2)利用谐振腔传输矩阵计算晶体棒端面的多模高斯光束半径ω；3)将晶体棒的半径与多模高斯光束半径ω差的50％作为谐振腔光轴的最大偏移量；4)根据谐振腔光轴的最大偏移量确定晶体棒角度的失调允许范围；5)采用可见的准直指示光作为串接辅助指示光，使指示光与多棒串接谐振腔所在的工作台面平行；测量晶体棒距离指示光发光点的距离L_发射，反射光斑与指示光发光点的距离d_反射；晶体棒的失调角度b为：因而发射光与出光孔的距离为：d_反射＝L_反射tan2b调整晶体棒所在的泵浦腔，使晶体棒两个端面的指示光处于端面中心，且透射光沿原指示光的光路，从距离指示光发光点最远的一根晶体棒开始调整，使得晶体棒端面的反射光满足d_反射≤L_反射tan2b_Max，则该晶体棒的失调角度b在允许范围内；然后依次由远到近每增加一根晶体棒，对新增加的晶体棒进行调整，由于晶体棒与指示光发光点的距离L_发射发生改变，因而d_反射也改变了，使新增加的晶体棒满足d_反射≤L_反射tan2b_Max则该晶体棒的失调角度b在允许范围内；依次类推直到谐振腔内的所有晶体棒都调整完毕；并且在调每根晶体棒失调角度b的同时，使透射光沿原光路传输，同时指示光在晶体棒的两个端面都处于棒端面中心，则使每根晶体棒也满足横向位置精度要求。