【技术实现步骤摘要】
一种激光倍频晶体频率转换效率测量系统及性能表征方法
本专利技术属于光学元件精密测量
,涉及高功率固体激光驱动器中的大口径倍频晶体元件频率转换效率的精密测量,特别涉及一种激光倍频晶体频率转换效率测量系统及性能表征方法。
技术介绍
激光倍频是利用非线性晶体在强激光作用下的二次非线性效应,使频率为ω的激光通过晶体后变为频率为2ω的倍频光。在高功率固体激光驱动器中,高能激光束的二次谐波转换通常由大口径KDP晶体实现。不同的晶体生长方式、加工方法和装配工艺都会导致KDP晶体的面形精度和折射率均匀性发生变化,从而对晶体元件频率转换效率造成显著影响,倍频晶体频率转换效率的高低直接决定着靶心能量密度的大小,对整体装置的运行性能起着至关重要的作用。当前,我国最大的高功率固体激光驱动器中大口径KDP晶体元件频率转换效率的测定采用的是中心点检测的方式,然而实际工况下每束激光口径超过300mm,由于通光口径内晶体的面形精度和折射率均匀性的变化,仅利用中心点测量所得到的倍频效率值无法准确表征KDP晶体整个通光口径内的频率转换效率。为了通过调控晶体面形或折射率分布来实现更高的终端能量密度,我国亟需可以测量晶体元件全通光口径内倍频效率的实验平台,此外,还需要配套的全通光口径晶体倍频性能的表征方法。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,从满足高功率固体激光驱动器对大口径激光倍频晶体频率转换效率全口径精确高效测量的迫切需求出发,本专利技术的目的在于提供一种激光倍频晶体频率转换效率测量系统及性能表征方法。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种激光倍频晶体频率转换效率测量系 ...
【技术保护点】
1.一种激光倍频晶体频率转换效率测量系统,其特征在于,包括:高刚度基板(1),为矩形平板,用以安装载物板(2)和X向精密电动平移台(5);载物板(2),四脚固定在所述高刚度基板(1)上,用于承载KDP晶体元件(4);X向精密电动平移台(5),固定在所述高刚度基板(1)上,用于承载Y向精密电动平移台(6),并实现X方向水平移动;Y向精密电动平移台(6),固定在所述X向精密电动平移台(5)中心位置,用于安装激光器(7),并实现Y方向竖直移动;激光器(7),固定于U型转接架(8)一端,用于产生基频激光;U型转接架(8),固定在所述Y向精密电动平移台(6)中心位置,用于连接激光器(7)与激光接收器(9),确保在平移台运动过程中,激光接收器(9)与激光器(7)相对位置保持不变;激光接收器(9),固定于所述U型转接架(8)另一端,其内部为倍频效应测量光路,用于测量透过KDP晶体元件(4)后的二倍频激光功率;控制器模块(10),包括控制器、计算器、显示屏(16)、控制面板(17)以及数据传输接口,一方面用于实现所述X向精密电动平移台(5)和Y向精密电动平移台(6)的运动控制,通过所述X向精密电动平移 ...
【技术特征摘要】
1.一种激光倍频晶体频率转换效率测量系统,其特征在于,包括:高刚度基板(1),为矩形平板,用以安装载物板(2)和X向精密电动平移台(5);载物板(2),四脚固定在所述高刚度基板(1)上,用于承载KDP晶体元件(4);X向精密电动平移台(5),固定在所述高刚度基板(1)上,用于承载Y向精密电动平移台(6),并实现X方向水平移动;Y向精密电动平移台(6),固定在所述X向精密电动平移台(5)中心位置,用于安装激光器(7),并实现Y方向竖直移动;激光器(7),固定于U型转接架(8)一端,用于产生基频激光;U型转接架(8),固定在所述Y向精密电动平移台(6)中心位置,用于连接激光器(7)与激光接收器(9),确保在平移台运动过程中,激光接收器(9)与激光器(7)相对位置保持不变;激光接收器(9),固定于所述U型转接架(8)另一端,其内部为倍频效应测量光路,用于测量透过KDP晶体元件(4)后的二倍频激光功率;控制器模块(10),包括控制器、计算器、显示屏(16)、控制面板(17)以及数据传输接口,一方面用于实现所述X向精密电动平移台(5)和Y向精密电动平移台(6)的运动控制,通过所述X向精密电动平移台(5)、Y向精密电动平移台(6)的交替运动实现对所述KDP晶体元件(4)通光口径的遍历式测量;另一方面,实现对所述激光器(7)和激光接收器(9)的初始设置、实时监控和数据处理。2.根据权利要求1所述激光倍频晶体频率转换效率测量系统,其特征在于,所述载物板(2)上设有3个微调旋钮(12),用于调节KDP晶体元件(4)与激光垂直。3.根据权利要求1所述激光倍频晶体频率转换效率测量系统,其特征在于,所述载物板(2)上设有用于固定KDP晶体元件(4)的晶体固定架(3)。4.根据权利要求1所述激光倍频晶体频率转换效率测量系统,其特征在于,所述激光器(7)为YAG固体激光器,用于产生1.06μm红外激光。5.根据权利要求1所述激光倍频晶体频率转换效率...
【专利技术属性】
技术研发人员:王辉,李永杰,叶朗,张政,裴国庆,徐旭,
申请(专利权)人:清华大学,中国工程物理研究院激光聚变研究中心,
类型:发明
国别省市:北京,11
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