The invention discloses a high-precision single optical path alignment device and method for a flat concave laser cavity, belonging to the field of laser cavity adjustment of a solid-state laser; a concave cavity mirror with a negative focal lens group embedded in the cavity is aligned with the optical path, so that the concave cavity mirror, like the plane cavity mirror, folds back the parallel light in alignment, and the parallel light obtains a clear image of the alignment mark at the focal surface of the collimating objective mirror, The high-precision alignment with the center of the alignment surface is realized by the terminal amplification device, so as to achieve the high-precision alignment of the resonator. For concave mirrors with different curvature radius r, adjust the focus f 'of the negative focus lens group and the distance d between the negative focus lens group and the concave mirror. As long as the focus of the negative focus lens group is coincident with the spherical center of the concave mirror, the concave mirror alignment optical path will be parallel The alignment accuracy of the invention will not be reduced due to the different radius of the concave mirror of the laser cavity.
【技术实现步骤摘要】
一种高精度平凹激光腔单光路对准装置及方法
本专利技术涉及固体激光器激光腔调节的
，特别是涉及一种高精度平凹激光腔单光路对准装置及方法。
技术介绍
固体激光器在民用、军事、加工、医疗和科学研究领域有着广泛用途。它常用于舞台灯光、测距、相干测量、打孔、切割和焊接、大气检测、光谱研究、外科和眼科手术等方面。固体激光技术在我国发展极为迅速,尤其在中小功率固体激光技术上,产业化道路已很成熟。但产线上固体激光器的制作流程大多依然遵循传统的单线模式，有严格的先后流程。通常在启动泵浦源的基础上再通过人工调试谐振腔。谐振腔的对准技术能在泵浦源缺位的情况下对准谐振腔，实现腔体模块与泵浦源模块分离。固体激光器的模块化设计能优化其产线组织形式，提高生产效率。同时，也能提高产品的互换性。平凹谐振腔是固体激光器中常用的基本腔型。由于平面腔镜和凹面腔镜具有不同的屈光特征，对于同一对准光，经凹面和平面腔镜反射后，经过一定的传输距离，会产生大小不一的对准斑，使得谐振腔整体对准精度下降。光学精密工程第14卷第5期提供了“一种基于高斯光束的平凹激光腔对准方法”，通过在准直的高斯光束后加一透镜系统,调整准直高斯光束到一种非准直的状态，使由凹面腔镜和平面腔镜反射回来的光斑直径大小相仿，从而易于实现对准。该现有技术在凹面腔镜曲率半径R＝50mm，平凹腔到对准屏间距L＝889mm时，基于优选的对准光路在对准屏上获得了来自于平、凹腔镜的直径分别为5.1mm、4.8mm的两个对准斑。设定两光斑与对准屏中心标记的对准误差δ＝0.8mm，获得了3....
【技术保护点】
1.一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，包括光源(1)、对准标记物(2)、立方分光棱镜(3)、准直物镜(4)、负光焦度镜组(5)、对准终端(6)和对准装置框架(7)；/n所述对准标记物(2)和所述立方分光棱镜(3)依次处于所述光源(1)前方光路上；/n所述立方分光棱镜(3)将所述光源(1)光路转折90°；/n所述准直物镜(4)和所述负光焦度镜组(5)依次处于所述立方分光棱镜(3)转折后的光路上，所述准直物镜(4)所处位置可将所述对准标记物(2)处发出的光准直出射；/n所述对准终端(6)相对于所述准直物镜(4)处于所述立方分光棱镜(3)的另一侧，处于接收所述对准标记物(2)像的位置；/n所述光源(1)、所述对准标记物(2)、所述立方分光棱镜(3)、所述准直物镜(4)、所述负光焦度镜组(5)和所述对准终端(6)通过所述对准装置框架(7)固定装配；/n所述负光焦度镜组(5)通过所述对准装置框架(7)单侧连接所述准直物镜(4)，使所述负光焦度镜组(5)和所述准直物镜(4)之间留有间隙。/n
【技术特征摘要】
1.一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，包括光源(1)、对准标记物(2)、立方分光棱镜(3)、准直物镜(4)、负光焦度镜组(5)、对准终端(6)和对准装置框架(7)；
所述对准标记物(2)和所述立方分光棱镜(3)依次处于所述光源(1)前方光路上；
所述立方分光棱镜(3)将所述光源(1)光路转折90°；
所述准直物镜(4)和所述负光焦度镜组(5)依次处于所述立方分光棱镜(3)转折后的光路上，所述准直物镜(4)所处位置可将所述对准标记物(2)处发出的光准直出射；
所述对准终端(6)相对于所述准直物镜(4)处于所述立方分光棱镜(3)的另一侧，处于接收所述对准标记物(2)像的位置；
所述光源(1)、所述对准标记物(2)、所述立方分光棱镜(3)、所述准直物镜(4)、所述负光焦度镜组(5)和所述对准终端(6)通过所述对准装置框架(7)固定装配；
所述负光焦度镜组(5)通过所述对准装置框架(7)单侧连接所述准直物镜(4)，使所述负光焦度镜组(5)和所述准直物镜(4)之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，所述光源(1)为发光光谱处于凹面腔镜(8)和平面腔镜(9)反射带谱段内且与所述对准终端(6)灵敏谱段匹配的LED光源。
3.根据权利要求1所述的一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，所述对准标记物(2)为中央刻有十字形缝隙的透光屏。
4.根据权利要求1所述的一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，所述立方分光棱镜(3)对所述光源(1)的波长半反半透分光。
5.根据权利要求1所述的一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，所述负光焦度镜组(5)和所述准直物镜(4)为单片负透镜，所述负光焦度镜组(5)焦距小于所述凹面腔镜(8)的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，所述对准终端(6)为如下三种形式之一：
1】所述对准终端(6)包括对准面(14)和目镜组(15)，所述对准面(14)为处在所述目镜组(15)焦面处的分划板平面；
2】所述对准终端(6)包括所述对准面(14)、视频数据线(16)、摄像头(17)和监视器(18)，所述对准面(14)为安装在所述摄像头(17)内的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器件，所述摄像头(17)和所述监视器(18)通过所述视频数据线(16)相连；
3】所述对准终端(6)包括所述对准面(14)、视频数据线(16)、所述摄像头(17)和计算机(19)，所述对准面(14)为安装在所述摄像头(17)内的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器件，所述摄像头(17)和所述计算机(19)通过所述视频数据线(16)相连。
7.根据权利要求1所述的一种高精度平凹激光腔单光路对准装置，其特征在于，所述对准面(14)在同光轴交点处设置有中心对准标记。
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