一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔制造技术

本发明专利技术提供了一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，用以解决现有技术中设计复杂，占用空间大，调试过程复杂，切换响应时间长的问题。所述光学谐振腔包括沿水平方向依次设置的第一全反镜、第一调Q晶体、第一λ/4波片、第一偏振片、Nd：YAG晶体棒、输出镜，其中，所述第一偏振片与光轴夹角大于0度小于90度；沿所述水平方向依次设置有第二全反镜、第二调Q晶体、第二λ/4波片、第二偏振片；所述第一偏振片与所述第二偏振片平行，光经所述第一偏振片可反射到所述第二偏振片上；所述第一全反镜曲率半径大于所述第二全反镜曲率半径。本发明专利技术结构简单，可保证不同频率工作时输出光束发散角稳定，反应速度快。反应速度快。反应速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔


[0001]本专利技术属于激光器
，特别涉及一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔。

技术介绍

[0002]激光光束发散角是激光器的一个重要参数，使用Nd：YAG棒等增益介质的激光器中，由于光泵的作用使激光棒内形成温度梯度，直接引起折射率变化，形成热透镜效应，工作频率越高，热透镜效应越严重，发散角变化也就越强烈。这对后续的激光应用是非常不利的。
[0003]为了保证激光器输出发散角稳定的光束，现有的解决方案都是通过使用可调扩束镜的方式来实现激光光束发散角的改变。但目前在使用可调扩束镜稳定发散角的技术中，存在以下几点缺点：1.设计复杂，占用空间大，想实现扩束镜可调设计需要手动或使用电机控制镜片，扩束镜本身就占用了很大一部分空间，电机和手动拨杆设计复杂，占用了部分空间，也会增加电源设计的复杂性；2.机械加工精度需求高，易出现机械误差导致的不稳定，想达到可调光束发散角，对于扩束镜以及扩束镜调节装置需要较高的加工精度，否则会出现光轴偏移，发散角调节不准确等现象；3.调试过程复杂，耗时长，使用扩束镜补偿发散角变化时候，需要付出较长的时间来确定扩束镜调节范围和重复频率之间的关系；4.切换响应时间长，机械式的光束发散角切换需要机械调节扩束镜，响应时间较长。

技术实现思路

[0004]为了解决现有稳定发散角的技术中存在的设计复杂，占用空间大，机械加工精度需求高，易出现机械误差导致的不稳定，调试过程复杂，耗时长，切换响应时间长的问题，专利技术提供了一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，结构简单，不需要扩束镜设计，可保证输出光束的发散角稳定，稳定性强，反应速度快。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，包括沿水平方向依次设置的第一全反镜、第一调Q晶体、第一λ/4波片、第一偏振片、Nd：YAG晶体棒、输出镜，其中，所述第一偏振片与光轴夹角大于0度小于90度；沿所述水平方向依次设置有第二全反镜、第二调Q晶体、第二λ/4波片、第二偏振片；所述第一偏振片与所述第二偏振片平行，光经所述第一偏振片可反射到所述第二偏振片上；所述第一全反镜曲率半径大于所述第二全反镜曲率半径。
[0007]作为优选，所述第一偏振片、第二偏振片与光轴夹角为34度。
[0008]作为优选，所述第一调Q晶体、第二调Q晶体均与电源连接。
[0009]作为优选，所述第一调Q晶体、第二调Q晶体为RTP晶体。
[0010]作为优选，所述第一调Q晶体、第二调Q晶体为KD*P晶体。
[0011]作为优选，所述第一调Q晶体、第二调Q晶体为铌酸锂晶体。
[0012]本专利技术具有如下有益效果：
[0013]本专利技术所提供的一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，当激光器在低重复频率工作时，使用第二调Q晶体调Q，只有第二全反镜到输出镜部分可以振荡，第一全反镜到输出镜为关断状态，此时，激光器光束的发散角在较小的区间内变化。由于Nd：YAG棒有热透镜效应，工作频率越高，热透镜效应越严重，当高频工作时，为了使高重复频率工作时发散角的变化区间与低频时保持一致，就需要曲率半径大的全反镜与其相匹配。因此，当激光器在高重复频率工作时，使用第一调Q晶体调Q，这时可振荡部分为曲率半径大的第一全反镜到输出镜部分，第二全反镜到输出镜为关断状态；第一全反镜的曲率半径与Nd：YAG棒的热透镜效应相匹配，可实现高重复频率工作时发散角的变化区间与低频时保持一致。在不同频率工作时，使用对应的调Q晶体调Q就可以实现光束发散角的稳定。本专利技术结构简单、稳定、节省空间，响应速度快，调试简便，可实现在大跨度重复频率下发散角稳定，同时保证了谐振腔的稳定性。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔结构示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例中当激光器高频工作时谐振腔内光路示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例中当激光器低频工作时谐振腔内光路示意图。
[0018]附图标记说明：
[0019]1.Nd：YAG晶体棒；2.输出镜；11第一全反镜；12.第一调Q晶体；13.第一λ/4波片；14.第一偏振片；21.第二全反镜；22.第二调Q晶体；23.第二λ/4波片；24.第二偏振片。
具体实施方式
[0020]为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作详细说明。
[0021]本实施例提供了一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，如图1
‑
图3所示，包括沿水平方向依次设置的第一全反镜11、第一调Q晶体12、第一λ/4波片13、第一偏振片14、Nd：YAG晶体棒1、输出镜2，其中，所述第一偏振片14与光轴夹角大于0度小于90度；沿所述水平方向依次设置有第二全反镜21、第二调Q晶体22、第二λ/4波片23、第二偏振片24；所述第一偏振片14与所述第二偏振片24平行，光经所述第一偏振片14可反射到所述第二偏振片24上；所述第一全反镜11曲率半径大于所述第二全反镜21曲率半径。
[0022]所述第一偏振片14、第二偏振片24与光轴夹角为34度。所述第一调Q晶体12、第二调Q晶体22均与电源连接。所述第一调Q晶体12、第二调Q晶体22可为RTP晶体或KD*P晶体或铌酸锂晶体，本实施例中所述第一调Q晶体12、第二调Q晶体22为均RTP晶体。
[0023]激光器在高重复频率工作时，第一调Q晶体12调Q，泵浦光从Nd：YAG晶体棒1发出，经所述第一偏振片14反射后，水平偏振光依次经过第一λ/4波片13、第一调Q晶体12、第一全
反镜11，经所述第一全反镜11反射后依次经过第一调Q晶体12、第一λ/4波片13、第一偏振片14、Nd：YAG晶体棒1、输出镜2，从所述输出镜2输出；垂直偏振光由于第二调Q晶体22不工作损耗掉。
[0024]激光器在低重复频率工作时，第二调Q晶体22调Q，泵浦光从Nd：YAG晶体棒1发出，经过所述第一偏振片14反射后，垂直偏振光反射到所述第二偏振片24，经第二偏振片24反射后依次经过第二λ/4波片23、第二调Q晶体22、第二全反镜21，经所述第二全反镜21反射后依次经过所述第二调Q晶体22、第二λ/4波片23、第二偏振片24，经第二偏振片24反射到所述第一偏振片14，经第一偏振片14反射依次经过Nd：YAG晶体棒1、输出镜2，从所述输出镜2输出；水平偏振光由于第一调Q晶体12不工作损耗掉。
[0025]由以上技术方案可以看出，本实施例提供大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，当激光器在低重复频率工作时，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，其特征在于，包括沿水平方向依次设置的第一全反镜(11)、第一调Q晶体(12)、第一λ/4波片(13)、第一偏振片(14)、Nd：YAG晶体棒(1)、输出镜(2)，其中，所述第一偏振片(14)与光轴夹角大于0度小于90度；沿所述水平方向依次设置有第二全反镜(21)、第二调Q晶体(22)、第二λ/4波片(23)、第二偏振片(24)；所述第一偏振片(14)与所述第二偏振片(24)平行，光经所述第一偏振片(14)可反射到所述第二偏振片(24)上；所述第一全反镜(11)曲率半径大于所述第二全反镜(21)曲率半径。2.根据权利要求1所述的大频率跨度内稳定发散角的光学谐振腔，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：武子瀚，
申请(专利权)人：北京东方锐镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：