一种单光束圆偏振匀滑系统技术方案

本发明专利技术涉及高功率激光偏振匀滑领域，尤其涉及一种单光束圆偏振匀滑系统，包括：一对1/4波片，所述一对1/4波片拼接设置，且所述一对1/4波片的晶轴以拼接线为对称轴呈轴对称；激光光源，其设置在所述一对1/4波片的入射光方向上，且所述激光光源发射的入射激光的偏振方向与所述一对1/4波片的拼接方向平行；聚焦透镜，其设置在所述一对1/4波片的出射光方向上；其中，所述激光光源发射的入射激光穿过所述一对1/4波片转化成左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光后再经所述聚焦透镜聚焦后射出。本发明专利技术提供了一种既能够实现单光束圆偏振匀滑，又能够明显抑制非线性效应的单光束圆偏振匀滑系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及高功率激光偏振匀滑领域，尤其涉及一种单光束圆偏振匀滑系统，包括：一对1/4波片，所述一对1/4波片拼接设置，且所述一对1/4波片的晶轴以拼接线为对称轴呈轴对称；激光光源，其设置在所述一对1/4波片的入射光方向上，且所述激光光源发射的入射激光的偏振方向与所述一对1/4波片的拼接方向平行；聚焦透镜，其设置在所述一对1/4波片的出射光方向上；其中，所述激光光源发射的入射激光穿过所述一对1/4波片转化成左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光后再经所述聚焦透镜聚焦后射出。本专利技术提供了一种既能够实现单光束圆偏振匀滑，又能够明显抑制非线性效应的单光束圆偏振匀滑系统。【专利说明】-种单光束圆偏振匀滑系统
本专利技术设及高功率激光偏振匀滑领域，尤其设及一种单光束圆偏振匀滑系统。
技术介绍
高功率激光是研究高能密度物理一种重要的驱动手段，为了抑制激光驱动过程中 激光等离子体不稳定（Laser Plasma Inst油ility,LPI)的问题，除了需要将常用的钦玻璃 近红外激光进行频率转换，变成波长更短的=倍频紫外激光外，还需要采用一些时间和空 间的束匀滑手段改善=倍频焦斑的空间特性，其中偏振匀滑是一种非常有效的技术手段， 它通过在焦斑位置非相干叠加两束相同能量的偏振激光实现焦斑的瞬态匀滑。目前针对单 光束偏振匀滑的技术主要包括用于紫外平行光段的模形KDP波片，或者用于紫外会聚光段 的近Z切割KDP波片，它们产生两束正交偏振且同轴传输的全口径线偏振激光，然后通过聚 焦透镜聚焦到一起，它们存在的问题是紫外光学元件损伤较为严重，特别是TSRS、TSBS、自 聚焦等紫外光学元件非线性效应引起的损伤。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术设计开发了一种单光束圆偏振匀滑系统，目的在于提 供一种既能够实现单光束圆偏振匀滑，又能够明显抑制非线性效应的单光束圆偏振匀滑系 统。 本专利技术提供的技术方案为： -种单光束圆偏振匀滑系统，包括： 一对1/4波片，所述一对1/4波片拼接设置，且所述一对1/4波片的晶轴W拼接线 为对称轴呈轴对称，W将线偏振激光转化为圆偏振激光； 激光光源，其设置在所述一对1/4波片的入射光方向上，且所述激光光源发射的 入射激光的偏振方向与所述一对1/4波片的拼接方向平行，W将线偏振激光转化为圆偏振 激光； [000引聚焦透镜，其设置在所述一对1/4波片的出射光方向上，W将两束圆偏振激光聚 焦到一点； 其中，所述激光光源发射的入射激光穿过所述一对1/4波片转化成左旋圆偏振激 光和右旋圆偏振激光后再经所述聚焦透镜聚焦后射出，由于左旋圆偏振激光和右旋圆偏振 激光之间完全非相干叠加，所W在焦点位置能够实现理想的偏振匀滑。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述激光光源与所述一对1/4波片 之间还依次设置有二倍频晶体和=倍频晶体，所述=倍频晶体的e轴方向与所述一对1/4 波片的拼接方向平行，从而将激光光源发射的入射激光转化为=倍频激光，实现=倍频激 光的圆偏振匀滑。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述聚焦透镜的一侧还设置有屏蔽 片，聚焦后的圆偏振激光经所述屏蔽片射出，屏蔽片屏蔽出射激光打祀产生的碎片，对整个 系统起到保护作用。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述激光光源与所述二倍频晶体之 间设置有真空窗口，所述激光光源发射的入射激光经所述真空窗口照射到所述二倍频晶体 上。真空窗口密封激光打祀需要的高真空环境。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述一对1/4波片的晶轴之间的夹 角为90度，能够更好的将线偏振激光转化成两束正交的圆偏振激光，实现圆偏振匀滑。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述激光光源发射的入射激光为钦 玻璃近红外激光。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述一对1/4波片为磯酸二氨钟晶 体，它在垂直=倍频激光偏振方向有最强的横向受激拉曼散射TSRS增益，所述一对1/4波 片拼接方向与最强增益方向垂直，所W横向增益路径缩短一半，TSRS增益指数也减小一半， 所述一对1/4波片的TSRS效应被明显抑制。 优选的是，所述的单光束圆偏振匀滑系统中，所述聚焦透镜为烙石英玻璃，=倍频 激光在聚焦透镜内是圆偏振激光传输，圆偏振激光传输能够减小聚焦透镜的横向受激布里 渊散射TSBS增益系数2倍，TSBS增益指数也减小2倍，聚焦透镜的TSBS效应被明显抑制。 同样，圆偏振激光传输能够减小聚焦透镜的非线性折射率系数1/3,自聚焦增益指数也减小 1/3,聚焦透镜的自聚焦效应被明显抑制。 本专利技术所述的单光束圆偏振匀滑系统中，钦玻璃近红外激光（基频激光）通过所 述真空窗口进入真空环境，所述二倍频晶体将基频激光按一定比例倍频得到二倍频激光， 所述=倍频晶体高效和频未转化的基频激光与二倍频激光得到=倍频激光，=倍频激光经 过所述一对1/4波片转化为左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光，并经所述聚焦透镜聚焦后 打祀。由于所述一对1/4波片的晶轴W拼接线为对称轴呈轴对称，且=倍频激光的偏振方 向与所述一对1/4波片的拼接方向平行，因此实现了 =倍频激光的圆偏振转化和圆偏振匀 滑，并很好地抑制了系统的非线性效应，增大了输出能力。 【专利附图】【附图说明】 [001引图1是本专利技术所述的一对1/4波片的拼接示意图； 图2是本专利技术所述的单光束圆偏振匀滑系统的示意图； 图3是本专利技术所述的单光束圆偏振匀滑系统的俯视图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，W令本领域技术人员参照说明书文 字能够据W实施。 如图1?3所示，本专利技术提供一种单光束圆偏振匀滑系统，包括： [002引一对1/4波片1，所述一对1/4波片拼接设置，一对1/4波片之间的间距越小，占用 光束面积越小，且所述一对1/4波片的晶轴2 W拼接线为对称轴呈轴对称，晶轴之间的夹角 为90度，一束线偏振激光经过一对1/4波片转化成两束圆偏振激光。 激光光源，其设置在所述一对1/4波片的入射光方向上，且所述激光光源发射的 入射激光3的偏振方向与所述一对1/4波片的拼接方向平行，所述激光光源发射的入射激 光为钦玻璃近红外激光。 聚焦透镜4,其设置在所述一对1/4波片的出射光方向上，经过一对1/4波片的S 倍频激光5转化为左旋圆偏振激光6和右旋圆偏振激光7后，由于左旋圆偏振激光和右旋 圆偏振激光之间完全非相干叠加，所W在聚焦透镜的焦点位置能够实现理想的偏振匀滑， 焦斑非均匀性减小倍。 所述激光光源发射的钦玻璃近红外激光（基频激光）通过真空窗口 8进入真空环 境，二倍频晶体9将基频激光按一定比例倍频得到二倍频激光，=倍频晶体10高效和频未 转化的基频激光与二倍频激光得到=倍频激光，=倍频激光经过所述一对1/4波片转化为 左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光，并经所述聚焦透镜聚焦后打祀。 由于=倍频激光波长短，所述一对1/4波片可能存在严重的横向受激拉曼散射 TSRS非线性效应，所述聚焦透镜可能存在严重的横向受激布里渊散射TSBS和自聚焦非线 性效应，TSRS、TSBS和自聚焦等非线性效应的增益倍数与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单光束圆偏振匀滑系统，其特征在于，包括：一对1/4波片，所述一对1/4波片拼接设置，且所述一对1/4波片的晶轴以拼接线为对称轴呈轴对称；激光光源，其设置在所述一对1/4波片的入射光方向上，且所述激光光源发射的入射激光的偏振方向与所述一对1/4波片的拼接方向平行；聚焦透镜，其设置在所述一对1/4波片的出射光方向上；其中，所述激光光源发射的入射激光穿过所述一对1/4波片转化成左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光后再经所述聚焦透镜聚焦后射出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李富全，贾怀庭，王芳，韩伟，王文义，周丽丹，向勇，王礼权，冯斌，郑万国，朱启华，郑奎兴，粟敬钦，胡东霞，魏晓峰，张小民，
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：发明
国别省市：四川;51