一种激光器退偏补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种激光器退偏补偿装置，属于激光器光束质量控制技术领域，所述装置包括退偏激光束、起偏元件、旋光元件、第一反射组件和第二反射组件，所述退偏激光束作为起偏元件的入射激光束，且其为非线偏振光，本实用新型专利技术借助起偏元件将退偏激光束分为s态线偏振激光和p态线偏振激光，同时，旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，两束线偏振激光分别沿着闭合光路进行正向和反向传输，并在传输过程中借助旋光元件实现偏振态的90°旋转，两束线偏振激光具有固定相位关系，合束后的激光束再次通过激光放大器，实现退偏补偿，具有结构简单且紧凑、重量轻、成本低、可获得性高的特点。

A laser depolarization compensation device

The utility model relates to a laser depolarization compensation device, which belongs to the technical field of laser beam quality control. The device comprises depolarized laser beam, polarizing element, rotatory element, first reflecting element and second reflecting element. The depolarized laser beam is an incident laser beam as a polarizing element and is non-linearly polarized light. The utility model divides the depolarized laser beam into an S-state linearly polarized laser and a p-state linearly polarized laser by means of a polarizing element. At the same time, the optical rotation element, the first reflecting component and the second reflecting component form a closed optical path. The two linearly polarized lasers propagate forward and backward along the closed optical path respectively, and the optical rotation element is used in the transmission process. The device rotates at 90 degrees of polarization state. The two linearly polarized laser beams have a fixed phase relationship. The combined laser beams pass through the laser amplifier again to realize depolarization compensation. It has the characteristics of simple structure, compact, light weight, low cost and high availability.

【技术实现步骤摘要】
一种激光器退偏补偿装置
本技术属于激光器光束质量
，具体地说涉及一种激光器退偏补偿装置。
技术介绍
高平均功率激光器中存在不可忽视的热效应，其中，热致激光退偏(热退偏)会导致激光系统效率下降，其在大口径激光器中会造成近场调制，而在腔内具有起偏期间的激光器中，热退偏还会引起隔离比不够，导致激光器无法关断。目前，常用的退偏补偿方式很多，退偏不单单包括热退偏还包括应力退偏等其他退偏方式。单激光头激光器常用法拉第旋光器进行退偏补偿，此种方法在中小口径激光器中使用较多，而且效果很好。但是，当激光束口径较大时，由于大口径法拉第旋光器的可获得性较差，成本高昂，同时，法拉第旋光器中旋光晶体因吸收激光而自身产生热退偏，因此，在大口径下旋光晶体的旋光均匀性也无法保证。双激光头激光器常采用90°石英旋光晶体，利用两个激光头互补来进行退偏补偿，在该方法中要求两个激光头的热分布或退偏情况一致，才能实现完美的退偏补偿，实际几乎不可能满足这个条件，因此，石英旋光器可以在一定程度上进行退偏补偿，但退偏补偿效果较差。
技术实现思路
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出提供一种激光器退偏补偿装置，对退偏激光束进行退偏补偿。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种激光器退偏补偿装置，包括退偏激光束、起偏元件、旋光元件、第一反射组件和第二反射组件，所述退偏激光束作为起偏元件的入射激光束，且其为非线偏振光，所述起偏元件用于对退偏激光束进行起偏，以形成透射激光束(即p态线偏振激光)和反射激光束(即s态线偏振激光)；所述旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，所述旋光元件用于对透射激光束和反射激光束进行旋光，所述第一反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至第二反射组件，且第一反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至起偏元件，所述第二反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至第一反射组件，且第二反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至起偏元件。进一步，所述起偏元件为偏振片或直角分光棱镜。进一步，所述旋光元件为旋光器、石英转子、Q开关或1/2波片。进一步，所述旋光元件在闭合光路中的位置可调。进一步，所述第一反射组件、第二反射组件为相互独立式结构，且两者均包括至少1个反射元件。进一步，所述第一反射组件包括第一反射元件，所述第一反射元件位于起偏元件的透射光轴上，沿着反射激光束的传输方向，所述第二反射组件包括第二反射元件和第三反射元件，所述第三反射元件位于起偏元件的反射光轴上，所述第二反射元件位于第一反射元件的反射光轴与第三反射元件的反射光轴相接。作为优选，所述第一反射元件、第二反射元件、第三反射元件为反射镜或反射偏振片，所述反射镜表面镀有高反膜。进一步，所述第一反射组件为直角棱镜，其斜边上镀有增透膜，所述第二反射组件包括第三反射元件，所述第三反射元件位于起偏元件的反射光轴上，所述直角棱镜的斜边作为透射激光束和反射激光束的入射面，且透射激光束和反射激光束在直角棱镜的直角边上发生内全反射。进一步，所述起偏元件、第一反射组件、第二反射组件设置为一体式结构，且三者组成反射异形体，所述退偏激光束在反射异形体内部的传输光路为闭合光路，所述反射异形体至少包括起偏面、第一反射面、第二反射面和第三反射面，所述起偏面用于对退偏激光束进行起偏，以形成透射激光束和反射激光束，所述第一反射面位于起偏面的透射光轴上，所述第三反射面位于起偏面的反射光轴上，所述第二反射面位于第一反射面的反射光轴与第三反射面的反射光轴相接处。进一步，所述反射异形体还至少包括一次入射面、二次入射面、中间出射面，所述一次入射面同时作为最终出射面，其与退偏激光束的传输方向垂直，所述旋光元件位于中间出射面和二次入射面之间。另，本技术还提供一种激光器退偏补偿装置的使用方法，包括如下步骤：S1：经激光放大器输出的退偏激光束入射至起偏元件，起偏形成透射激光束和反射激光束；S2：所述透射激光束沿着闭合光路正向传输至旋光元件，其偏振态发生90°旋转，旋光后的透射激光束沿着闭合光路再次传输至起偏元件，反射输出；S3：所述反射激光束沿着闭合光路反向传输至旋光元件，其偏振态发生90°旋转，旋光后的反射激光束沿着闭合光路再次传输至起偏元件，透射输出；S4：在起偏元件处反射输出的透射激光束与透射输出的反射激光束，合束，合束后的激光束再次经过激光放大器，使其退偏量得到补偿。本技术的有益效果是：借助起偏元件将退偏激光束分为s态线偏振激光和p态线偏振激光，同时，旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，两束线偏振激光分别沿着闭合光路进行正向和反向传输，并在传输过程中借助旋光元件实现偏振态的90°旋转，两束线偏振激光具有固定相位关系，合束后的激光束再次通过激光放大器，实现退偏补偿，具有结构简单且紧凑、重量轻、成本低、可获得性高的特点。附图说明图1为本技术的一种实施方式的整体结构示意图；图2是本技术的另一种实施方式的整体结构示意图；图3是本技术的另一种实施方式的整体结构示意图；图4为实施例四中采用本技术前p态线偏振激光的CCD采集图像；图5为实施例四中采用本技术前s态线偏振激光的CCD采集图像；图6为采用本技术进行退偏补偿后的合束激光束的CCD图像；图7是本技术的另一种实施方式的整体结构示意图；图8是本技术的另一种实施方式的整体结构示意图。附图中：1-退偏激光束、2-起偏元件、3-第一反射元件、4-旋光元件、5-第二反射元件、6-第三反射元件、7-直角棱镜、71-斜边、72-直角边、73-直角边、8-起偏面、9-第一反射面、10-第二反射面、11-第三反射面、12-一次入射面、13-二次入射面。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合本技术的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本技术创造。实施例一：如图1所示，一种激光器退偏补偿装置，包括退偏激光束1、起偏元件2、旋光元件4、第一反射组件和第二反射组件。其中，退偏激光束1由激光放大器输出，其作为整个退偏补偿装置的入射激光束，且其为非线偏振光。所述退偏激光束首先入射至起偏元件2，起偏元件2用于对退偏激光束1进行起偏以形成透射激光束(即p态线偏振激光)和反射激光束(即s态线偏振激光)，退偏激光束1的入射角度根据所用起偏元件2而定。作为优选，所述起偏元件2为偏振片或直角分光棱镜。在其他一些实施例中，所述起偏元件2还可为能够实现起偏和检偏作用的光学元件。旋光元件4用于对透射激光束和反射激光束进行旋光，即对透射激光束和反射激光束的偏振态发生90°旋转，作为优选，所述旋光元件4为旋光器、石英转子、Q开关或1/2波片。在其他一些实施例中，所述旋光元件4还可为能够实现激光束偏振态发生90°旋转的光学元件。所述旋光元件4、第一反射组件和第二反射组件形成闭合光路，经起偏元件2起偏形成的透射激光束和反射激光束，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，包括退偏激光束、起偏元件、旋光元件、第一反射组件和第二反射组件，所述退偏激光束作为起偏元件的入射激光束，且其为非线偏振光，所述起偏元件用于对退偏激光束进行起偏，以形成透射激光束和反射激光束；所述旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，所述旋光元件用于对透射激光束和反射激光束进行旋光，所述第一反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至第二反射组件，且第一反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至起偏元件，所述第二反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至第一反射组件，且第二反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至起偏元件。

【技术特征摘要】
1.一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，包括退偏激光束、起偏元件、旋光元件、第一反射组件和第二反射组件，所述退偏激光束作为起偏元件的入射激光束，且其为非线偏振光，所述起偏元件用于对退偏激光束进行起偏，以形成透射激光束和反射激光束；所述旋光元件、第一反射组件和第二反射组件组成闭合光路，所述旋光元件用于对透射激光束和反射激光束进行旋光，所述第一反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至第二反射组件，且第一反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至起偏元件，所述第二反射组件用于沿着闭合光路反向反射反射激光束至第一反射组件，且第二反射组件用于沿着闭合光路正向反射透射激光束至起偏元件。2.根据权利要求1所述的一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，所述起偏元件为偏振片或直角分光棱镜。3.根据权利要求1所述的一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，所述旋光元件为旋光器、石英转子、Q开关或1/2波片。4.根据权利要求2或3所述的一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，所述旋光元件在闭合光路中的位置可调。5.根据权利要求4所述的一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，所述第一反射组件、第二反射组件为相互独立式结构，且两者均包括至少1个反射元件。6.根据权利要求5所述的一种激光器退偏补偿装置，其特征在于，所述第一反射组件包括第一反射元件，所述第一反射元件位于起偏元件的透射光轴上，沿着反...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建刚，王振国，蒋新颖，严雄伟，李敏，龙蛟，张雄军，张君，田晓琳，吴登生，粟敬钦，张锐，董一方，张崑，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51