本发明专利技术提供一种大能量高稳定高可靠板条激光器，包括道威棱镜、角锥、泵浦源、波片、电光调Q晶体、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一光楔、第二光楔、第一补偿透镜、第二补偿透镜和角锥补偿波片。本发明专利技术谐振腔采用一种高压可变波片耦合输出方式，整体腔镜采用道威棱镜和角锥棱镜组合谐振腔，腔内采用小角度双光楔高精度旋转准直谐振腔，能够实现谐振内的振荡光的准直；整体结构调试简单，在道威棱镜和角锥棱镜组合的谐振腔，谐振腔内的器件在恶劣环境下发生形变和移位，不影响谐振腔的功能，此谐振腔有自准直作用，因此具有极好的抗机械振动和抗高低温环境冲击，在有较大冲击波、振动和宽范围的温度变化等恶劣条件下也能正常稳定工作。正常稳定工作。正常稳定工作。
【技术实现步骤摘要】
一种大能量高稳定高可靠板条激光器
[0001]本专利技术涉及激光器
，具体涉及一种大能量高稳定高可靠板条激光器。
技术介绍
[0002]随着固体激光技术的发展，大能量固体激光器在越来越多的领域得到广泛应用，在激光测距、照明、大气探测等领域对激光器的稳定性可靠性以及环境适用性提出更高的要求，大能量高稳定高可靠的激光器设计尤为重要，同时谐振腔作为激光器中关键的要素，谐振腔的结构关乎激光器输出的稳定性和可靠性。谐振腔的结构设计的合理性和对于激光器稳定性和可靠性，。
[0003]当前激光器的谐振腔一般采用腔镜平平镜、折叠反射镜组合，四分之一波片耦合输出方式。平平镜谐振腔在某些环境下使用稳定性较差，在复杂环境下，比如机载车载等条件，激光器容易产生失谐，导致激光器工作不稳定甚至不工作。从而导致放大能量的输出的不稳定。
技术实现思路
[0004]本专利技术是为了解决大能量板条纳秒激光器可靠性的问题，克服激光器在高低温和冲击振动下产生机械形变的问题，提供一种大能量高稳定高可靠板条激光器，谐振腔采用一种高压可变波片耦合输出方式，整体腔镜采用道威棱镜和角锥棱镜组合谐振腔，腔内采用小角度双光楔高精度旋转准直谐振腔，能够实现谐振内的振荡光的准直。整体结构调试简单，在道威棱镜和角锥棱镜组合的谐振腔，谐振腔内的器件在恶劣环境下发生形变和移位，不影响谐振腔的功能，此谐振腔有自准直作用，因此具有极好的抗机械振动和抗高低温环境冲击，在有较大冲击波、振动和宽范围的温度变化等恶劣条件下也能正常稳定工作。
[0005]本专利技术提供一种大能量高稳定高可靠板条激光器，包括平行设置的道威棱镜、角锥，设置在道威棱镜、角锥之间的泵浦源和激光输出模块；
[0006]道威棱镜的前端面作为高反射面与角锥组成自洽谐振腔，道威棱镜和角锥之间形成第一光学臂和第二光学臂，泵浦源位于第一光学臂上，出射光线经道威棱镜或角锥后进入第二光学臂；
[0007]道威棱镜和角锥用于将泵浦源的出射光线进行光路自准直以使位于第一光学臂和位于第二光学臂上的光线保持平行，泵浦源用于产生激光并在道威棱镜和角锥之间形成激光振荡，激光射出装置用于改变振荡光的偏振状态并输出。
[0008]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，激光射出装置包括依次设置在第二光学臂上的波片、电光调Q晶体、第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜，波片位于道威棱镜和电光调Q晶体之间；
[0009]激光射出装置用于高压可调的改变所述振荡光偏振状态并输出激光，波片用于调整谐振腔开关门状态，电光调Q晶体用于通过施加可调高压，改变谐振腔内振荡光偏振态，第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜用于振荡光偏振状态分离并输出激光。
[0010]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，道威棱镜和泵浦源之间设置用于调节器件误差、第一光学臂误差和第二光学臂误差的第一光楔，第一光楔位于第一光学臂上。
[0011]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，道威棱镜和波片之间设置用于调节器件误差、第一光学臂误差和第二光学臂误差的第二光楔，第二光楔位于第二光学臂上；
[0012]第一光楔和第二光楔协同旋转。
[0013]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，角锥的材质为石英玻璃，波片为二分之一波片，第一光楔和第二光楔的光楔角度为0.5度。
[0014]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，第一光楔和泵浦源之间设置有第一补偿透镜，第一补偿透镜位于第一光学臂上。
[0015]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，第一光楔和第一补偿透镜之间设置第二补偿透镜，第二补偿透镜位于第一光学臂上；
[0016]第二补偿透镜为柱面；
[0017]第一补偿透镜和第二补偿透镜用于补偿泵浦源热焦距和调节泵浦源发散角，第一补偿透镜用于补偿X方向的热焦距，第二补偿透镜用于补偿Y方向的热焦距。
[0018]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，第二偏振分光棱镜与角锥之间设置用于补偿角锥退偏的角锥补偿波片，角锥补偿波片位于第二光学臂上。
[0019]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，泵浦源包括板条晶体和设置在板条晶体两侧的激光二极管。
[0020]本专利技术所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，作为优选方式，泵浦源为zigzag脚印泵浦，泵浦源放置在准连续半导体激光模块的泵浦模块中；
[0021]板条晶体的材质为为Nd：YAG，板条晶体为布角切割、尺寸为6*6*153mm3的平行四边形晶体；
[0022]激光二极管为发射波长806nm的半导体二极管，激光二极管为发光点间距0.37mm的线阵排列，激光二极管与板条晶体的光路反射点吻合。激光二极管泵浦区域形成一个软光阑，有效抑制谐振腔内的高阶模，使振荡光处于低阶模，板条晶体为Nd：YAG，晶体放置在准连续半导体激光模块的泵浦模块中，激光晶体尺寸为布角切割，6*6*153mm3。
[0023]道威棱镜的前端面作为高反射面和角锥组成自洽的稳定的谐振腔，通过旋转光楔进行补偿各个器件的误差，形成稳定自洽闭环的谐振腔，谐振腔在各个器件有形变和偏移的情况下能够保持谐振腔镜的自洽。
[0024]激光器输出采用可变电压耦合输出方式，能够根据激光器泵浦功率和激光晶体增益大小选出合适电压对应的耦合输出透过率。实现最大的输出效率。
[0025]晶体采用平行四边形晶体，端面布角切割，振荡光在晶体内按之字形光路传播，脚印泵浦方式以实现泵浦光和振荡光的模式匹配，实现谐振腔最大抽取效率。
[0026]补偿透镜的功能是补偿晶体的热焦距同时调节输出激光的发散角。第一补偿透镜是补偿X方向，第二补偿透镜是补偿Y方向。
[0027]低损耗和高损耗状态由电光调Q晶体决定：激光器输出为电光调Q晶体和波片组
合，高压可调的改变偏振态从偏振棱镜输出激光，高压的可变能够实现输出率的连续可变，能够寻找到输出能量最大的电压值对应的最佳输出透过；
[0028]角锥补偿波片补偿角锥棱镜的退偏。角锥棱镜和角锥的补偿波片组合：偏振光经过角锥棱镜后，偏振特性会降低，需要补偿波片进行补偿，角锥棱镜的材质为石英玻璃，补偿波片为二分之一波片。
[0029]激光的生成过程：激光电源供电激光二极管发光泵浦板条晶体，在整个谐振腔的作用下，谐振腔内产生激光振荡，波片3调整到谐振腔关门状态，在高压电源的控制下按一定频率，电光调Q晶体施加适当高压，实现谐振腔开门同时激光产生震荡从第一偏振分光棱镜输出。
[0030]本专利技术具有以下优点：
[0031](1)本专利技术谐振腔采用一种高压可变波片耦合输出方式，整体腔镜采用道威棱镜和角锥棱镜组合谐振腔，腔内采用小角度双光楔高精度旋转准直谐振腔，能够实现谐振内的振荡光的准直。
[0032](2)本专利技术整体结构调试简单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大能量高稳定高可靠板条激光器，其特征在于：包括平行设置的道威棱镜(1)、角锥(2)，设置在所述道威棱镜(1)、所述角锥(2)之间的泵浦源(3)和激光输出模块(4)；所述道威棱镜(1)的前端面作为高反射面与所述角锥(2)组成自洽谐振腔，所述道威棱镜(1)和所述角锥(2)之间形成第一光学臂和第二光学臂，所述泵浦源(3)位于所述第一光学臂上，所述出射光线经所述道威棱镜(1)或所述角锥(2)后进入所述第二光学臂；所述道威棱镜(1)和所述角锥(2)用于将所述出射光线进行光路自准直以使位于所述第一光学臂和位于所述第二光学臂上的光线保持平行，所述泵浦源(3)用于产生激光并在所述道威棱镜(1)和所述角锥(2)之间形成激光振荡，所述激光射出装置(4)用于改变所述振荡光的偏振状态并输出。2.根据权利要求1所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，其特征在于：所述激光射出装置(4)包括依次设置在所述第二光学臂上的波片(41)、电光调Q晶体(42)、第一偏振分光棱镜(43)和第二偏振分光棱镜(44)，所述波片(41)位于所述道威棱镜(1)和所述电光调Q晶体(42)之间；所述激光射出装置(4)用于高压可调改变所述振荡光偏振状态并输出激光，所述波片(41)用于调整所述谐振腔开关门状态，所述电光调Q晶体(42)用于通过施加可调高压，改变所述谐振腔内振荡光偏振态，所述第一偏振分光棱镜(43)和所述第二偏振分光棱镜(44)用于振荡光偏振状态分离并输出激光。3.根据权利要求2所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，其特征在于：所述道威棱镜(1)和所述泵浦源(3)之间设置用于调节器件误差、所述第一光学臂误差和所述第二光学臂误差的第一光楔(5)，所述第一光楔(5)位于所述第一光学臂上。4.根据权利要求3所述的一种大能量高稳定高可靠板条激光器，其特征在于：所述道威棱镜(1)和所述波片(41)之间设置用于调节器件误差、所述第一光学臂误差和所述第二光学臂误差的第二光楔(6)，所述第二光楔(6)位于所述第二光学臂上；所述第一光楔(5)和所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵一鸣，庞庆生，李静，马勋鹏，李之通，李祚涵，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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