一种激光脉宽压缩器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光脉宽压缩器，包括第一光纤准直器组件、平行排列的第一透射型光栅和第二透射型光栅以及第二光纤准直器组件；通过采用具有最大线数为1600线/mm的透射型光栅取代现有激光脉宽压缩器仅有600线/mm的反射型光栅，能够在很短的空间内提供足够大的色散来压缩激光脉宽，本实用新型专利技术具有结构简单，激光脉宽压缩效果显著的优点。

A Laser Pulse Width Compressor

【技术实现步骤摘要】
一种激光脉宽压缩器
本技术涉及激光领域，特别是一种激光脉宽压缩器。
技术介绍
激光是20世纪的产物，随着社会的发展，激光的应用越来越广泛，特别在21世纪，激光的应用得到突破性的进展，已经广泛应用在医疗、汽车制造、美容、手机制造等行业，但现在激光器脉冲宽度普遍在纳秒或者百皮秒级别，这么长的脉冲，在材料精细加工中会存在很多问题，例如热影响区大、有重铸层、材料表面有碎屑等，这些都是产品生产中不允许的，要尽可能避免这些问题。解决上述问题最好的方法就是将脉冲宽度压缩到飞秒级别，利用飞秒激光的高峰值功率这一特点，将材料直接电离、气化，由于飞秒激光的脉冲宽度在百飞秒级别，而材料晶格热传导时间是10皮秒左右，所以还没等材料的热量传导，材料已经给电离、气化了，所以这种加工方法基本没有什么热影响区、也不会在表面留下材料加工的残杂。参照图1，现有的激光脉宽压缩器由两个光纤准直器16和两个反射型光栅15组成，激光输入后经过光纤准直器的校准后射到反射型光栅上，经过反射型光栅的光束分散后由另一个光纤准直器进行校准，最后进行激光的输出。反射型光栅的最大线数为600线/mm，这种反射型光栅因为线数少，所以光束分散能力(色散)很弱，如果输入的激光脉冲正色散很大，那么为了补偿激光脉冲的色散，反射型光栅对之间的距离就必须很长，距离长了之后光束质量就会下降，而且光斑也会变大，后面耦合到光纤准直器的耦合效率就会降低，不利于后面激光的应用。
技术实现思路
本技术提供一种激光脉宽压缩器，以解决现有激光脉宽压缩器脉宽太宽的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光脉宽压缩器，包括：第一光纤准直器组件，包括第一光纤准直器以及固定所述第一光纤准直器的第一固定座；平行排列的第一透射型光栅和第二透射型光栅，所述第一光纤准直器将输入的激光校准后照射到第一透射型光栅上，第一透射型光栅将激光衍射到第二透射型光栅上；第二光纤准直器组件，包括第二光纤准直器以及固定所述第二光纤准直器的第二固定座，所述第二光纤准直器组件能够将经过第一透射型光栅和第二透射型光栅的激光进行校准后输出。所述一种激光脉宽压缩器还包括爬高镜组件，所述爬高镜组件包括两个呈九十度夹角的第一反射镜，所述爬高镜组件能够将第二透射型光栅衍射出来的激光反射回第二透射型光栅上。所述一种激光脉宽压缩器还包括锁模组件，所述锁模组件设置在第一光纤准直器组件与第一透射型光栅之间。所述锁模组件包括依次排列的1/4波长玻片、第一1/2波长玻片、偏振光斑分束器以及第二1/2波长玻片。所述一种激光脉宽压缩器还包括微分杆移动台，所述爬高镜组件和第二透射型光栅设置在所述微分杆移动台上。所述爬高镜组件通过第一调校机构设置在微分杆移动台上。所述第一调校机构包括弹簧、螺纹副以及固定块，所述爬高镜组件设置在固定块上，所述固定块与螺纹副连接，所述弹簧的一端与螺纹副相抵接，弹簧的另一端与固定块相抵接。所述一种激光脉宽压缩器还包括第二反射镜以及固定所述第二反射镜的第三固定座，所述第三固定座上开设有通光孔，所述第二反射镜设置在通光孔上方，所述第三固定座设置在锁模组件与第一透射型光栅之间，所述锁模组件输出的激光穿过所述通光孔照射到所述第一透射型光栅上。所述一种激光脉宽压缩器还包括第三反射镜以及用于微调第三反射镜的第三调校机构，所述第三反射镜设置在第三调校机构上，所述第三调校机构设置在第二反射镜与第二光纤准直器组件之间。本技术的有益效果是：本技术方案通过采用具有最大线数为1600线/mm的透射型光栅取代现有激光脉宽压缩器仅有600线/mm的反射型光栅，能够在很短的空间内提供足够大的色散来压缩激光脉宽，本技术具有结构简单，激光脉宽压缩效果显著的优点。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：图1是现有激光脉宽压缩器的光路图；图2是本技术的整体结构示意图；图3是本技术去掉外壳的第一分解图；图4是本技术去掉外壳的第二分解图；图5是本技术的第二反射镜和第三固定座的示意图；图6是本技术爬高镜组件和第一调校机构的示意图；图7是本技术的光路图。具体实施方式参照图2～图7，本技术是一种激光脉宽压缩器，包括：第一光纤准直器组件1，包括第一光纤准直器11以及固定所述第一光纤准直器11的第一固定座12；平行排列的第一透射型光栅3和第二透射型光栅4，所述第一光纤准直器将输入的激光校准后照射到第一透射型光栅3上，第一透射型光栅3将激光衍射到第二透射型光栅4上；第二光纤准直器组件2，包括第二光纤准直器21以及固定所述第二光纤准直器21的第二固定座22，所述第二光纤准直器组件2能够将经过第一透射型光栅3和第二透射型光栅4的激光进行校准后输出。1600线/mm的透射型光栅比600线/mm的反射型光栅具有更大的色散能力，也就是说同样长度的空间距离，1600线/mm的透射型光栅具有更大的色散，这对激光脉冲压缩是非常有利的。所述一种激光脉宽压缩器还包括爬高镜组件，所述爬高镜组件包括两个呈九十度夹角的第一反射镜51，所述爬高镜组件能够将第二透射型光栅4衍射出来的激光反射回第二透射型光栅4上。通过爬高镜组件令激光两次通过第一透射型光栅3和第二透射型光栅4的设计，一是可以尽可能的压缩空间距离，让整个压缩器变得更紧凑；二是因为由于机械精度的问题，第一透射型光栅3与第二透射型光栅4之间不可能绝对的平行，如果第一透射型光栅3和第二透射型光栅4不平行，那么激光输出后的光束质量就会变差，光斑由圆形变成椭圆形，让激光经过爬高镜后再次回到第一透射型光栅3和第二透射型光栅4，由于第一透射型光栅3和第二透射型光栅4的角度位置都是一样的，所以输出的激光在横向分布上会保持一致，不会产生变形，保证了压缩后的激光脉冲质量。所述一种激光脉宽压缩器还包括锁模组件6，所述锁模组件6设置在第一光纤准直器组件1与第一透射型光栅3之间。所述锁模组件6包括依次排列的1/4波长玻片61、第一1/2波长玻片62、偏振光斑分束器63以及第二1/2波长玻片64。由于1600线/mm的透射型光栅对入射光的偏振方向是很敏感的，S偏振光的透射率可以达到95％以上，但是P偏振的激光的透射率却只有20％-30％，所以在进入第一透射型光栅3和第二透射型光栅44前，利用一个1/4波长波片61、第一1/2波长波片62和偏振光斑分束器63组成一个起偏器，让输入的激光分成一束P偏振的光和一束S偏振的光，1/4波长波片61和第一1/2波长波片62可以让通过偏振光斑分束器63后P偏振的光功率最大，而偏振光斑分束器63后的第二1/2波长波片64是让P偏振光变成S偏振的光，让所述第一透射型光栅3和第二透射型光栅4压缩后的功率达到最优。所述一种激光脉宽压缩器还包括微分杆移动台7，所述爬高镜组件和第二透射型光栅4设置在所述微分杆移动台7上。激光脉冲的宽度对色散是很敏感的，在空间上相差1mm的距离，有可能在脉宽上就会变化几百飞秒，因而为了保证最大限度的压缩脉冲宽度，将第二透射型光栅4和爬高镜组件连接在微分杆移动台上，微分杆的移动方向就是激光的传播方向，在通过微分杆调节微分杆移动台7的时候，实际上是增加或者缩少第一透射型光栅3与第二透射型光栅4之间的空间距离，来实现增加或者较少色散量，从而对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光脉宽压缩器，其特征在于，包括：第一光纤准直器组件(1)，包括第一光纤准直器(11)以及固定所述第一光纤准直器(11)的第一固定座(12)；平行排列的第一透射型光栅(3)和第二透射型光栅(4)，所述第一光纤准直器将输入的激光校准后照射到第一透射型光栅(3)上，第一透射型光栅(3)将激光衍射到第二透射型光栅(4)上；第二光纤准直器组件(2)，包括第二光纤准直器(21)以及固定所述第二光纤准直器(21)的第二固定座(22)，所述第二光纤准直器组件(2)能够将经过第一透射型光栅(3)和第二透射型光栅(4)的激光进行校准后输出。

【技术特征摘要】
1.一种激光脉宽压缩器，其特征在于，包括：第一光纤准直器组件(1)，包括第一光纤准直器(11)以及固定所述第一光纤准直器(11)的第一固定座(12)；平行排列的第一透射型光栅(3)和第二透射型光栅(4)，所述第一光纤准直器将输入的激光校准后照射到第一透射型光栅(3)上，第一透射型光栅(3)将激光衍射到第二透射型光栅(4)上；第二光纤准直器组件(2)，包括第二光纤准直器(21)以及固定所述第二光纤准直器(21)的第二固定座(22)，所述第二光纤准直器组件(2)能够将经过第一透射型光栅(3)和第二透射型光栅(4)的激光进行校准后输出。2.根据权利要求1所述的一种激光脉宽压缩器，其特征在于：还包括爬高镜组件，所述爬高镜组件包括两个呈九十度夹角的第一反射镜(51)，所述爬高镜组件能够将第二透射型光栅(4)衍射出来的激光反射回第二透射型光栅(4)上。3.根据权利要求1所述的一种激光脉宽压缩器，其特征在于：还包括锁模组件(6)，所述锁模组件(6)设置在第一光纤准直器组件(1)与第一透射型光栅(3)之间。4.根据权利要求3所述的一种激光脉宽压缩器，其特征在于：所述锁模组件(6)包括依次排列的1/4波长玻片(61)、第一1/2波长玻片(62)、偏振光斑分束器(63)以及第二1/2波长玻片(64)。5.根据权利要求2所述的一种激光脉宽压缩器，其特征在于：还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤燕鹏，李莹，
申请(专利权)人：中山铟尼镭斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44