本发明专利技术公开了一种高功率激光像传递低通空间滤波装置，其特征在于，包括：分频透镜、复原透镜和滤波小孔，其中所述分频透镜和所述复原透镜构成共焦光学系统，所述滤波小孔位于所述分频透镜和所述复原透镜之间的共焦光学系统的焦点处。本发明专利技术的高功率激光像传递低通空间滤波装置，通过调整分频透镜和复原透镜的焦距能够实现像传递；滤波小孔的基质材料仅吸收很少的激光功率，从而无需对该滤波小孔进行水冷，简化了滤波小孔结构，提高损伤阈值,基本消除了激光烧毁滤波小孔的可能性，同时利用其毛化表面对激光光束的散射作用，使激光光束高频分量能量迅速降低而低频分量能量几乎不变，更好地实现了低通空间滤波功能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高功率激光像传递低通空间滤波装置，其特征在于，包括：分频透镜、复原透镜和滤波小孔，其中所述分频透镜和所述复原透镜构成共焦光学系统，所述滤波小孔位于所述分频透镜和所述复原透镜之间的共焦光学系统的焦点处。本专利技术的高功率激光像传递低通空间滤波装置，通过调整分频透镜和复原透镜的焦距能够实现像传递；滤波小孔的基质材料仅吸收很少的激光功率，从而无需对该滤波小孔进行水冷，简化了滤波小孔结构，提高损伤阈值,基本消除了激光烧毁滤波小孔的可能性，同时利用其毛化表面对激光光束的散射作用，使激光光束高频分量能量迅速降低而低频分量能量几乎不变，更好地实现了低通空间滤波功能。【专利说明】高功率激光像传递低通空间滤波装置
本专利技术涉及空间滤波装置
，特别涉及一种高功率激光像传递低通空间滤波装置。
技术介绍
在高功率激光器中，为了同时获得高功率高光束质量，采用主振-放大系统。在上述系统中，为了提高激光光束的提取效率，需要激光光束和激光增益区有很好的空间交叠，一般采用像传递的方法来实现高的空间交叠效率。激光放大过程中的高频分量，由于其功率密度很大，提取效率高，因此很容易被放大，轻则恶化高功率激光器光束质量，重则形成“光钉子”对高功率激光器造成不可恢复的破坏。空间滤波装置能够滤除激光放大过程中的高频分量，改善高功率激光器光束质量，有效地保护高功率激光器，为此人们提出了多种空间滤波装置，例如，一种由石英晶体平凸透镜、滤波小孔、普通透镜和偏振片构成的激光束空间整形装置；另外一种体全息光栅整形装置，动态地、多功能地对超短脉冲激光束进行整形；以及一种高功率衍射型空间滤波装置，满足高功率激光系统多程放大和级间隔离的双程、二轴空间滤波的需要。上述滤波装置一定程度上获得了较好的滤波效果，但也存在一些问题:如高功率激光条件下容易烧毁的滤波针孔，衍射型原件很难满足像传递的需求，同时装置的调节精度也要求较高。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种高功率激光像传递低通空间滤波装置，通过不同的分频透镜、复原透镜和滤波小孔组合，在实现激光光束像传递功能的同时，使用一种滤波小孔，其基质材料仅吸收很少的激光功率，无需对该滤波小孔进行水冷，简化了滤波小孔结构，提高损伤阈值，同时利用其毛化表面对激光光束的散射作用，使激光光束高频分量能量迅速降低而低频分量能量几乎不变，更好地实现了像传递低通空间滤波功能。(二)技术方案本专利技术提供一种高功率激光像传递低通空间滤波装置，包括:分频透镜、复原透镜和滤波小孔，其中所述分频透镜和所述复原透镜构成共焦光学系统，所述滤波小孔位于所述分频透镜和所述复原透镜之间的共焦光学系统的焦点处。更好地，所述分频透镜、复原透镜和滤波小孔与光束传播方向同光轴；所述滤波小孔的基材为对高功率激光吸收系数小于0.5%/cm的材料。更好地，所述分频透镜设置于使经过滤波小孔的入射激光束的低频率分量在所述分频透镜的后焦平面分开的位置，通过所述复原透镜复原所需入射激光束的频率分量。更好地，所述分频透镜和所述复原透镜为两个凸透镜。更好地，所述滤波小孔为对高功率激光吸收系数小于0.5%/cm的材料。更好地，所述分频透镜和所述复原透镜的焦距相等，所述滤波小孔垂直于光轴的激光入射的前表面为毛化表面，其基材质为熔石英。更好地，所述复原透镜的焦距小于所述分频透镜的焦距，所述滤波小孔垂直于光轴的激光入射的后表面为毛化表面，其基材质为未掺杂乾招石槽石。更好地，所述复原透镜的焦距大于所述分频透镜的焦距，所述滤波小孔垂直于光轴的激光入射的前或后表面均为毛化表面，其基材质为蓝宝石。更好地，所述滤波小孔的孔径为调节孔径。(三)有益效果本专利技术的高功率激光像传递低通空间滤波装置，通过调整分频透镜和复原透镜的焦距能够实现不同类型的像传递功能；利用其毛化表面对激光光束的散射作用，使激光光束高频分量能量迅速降低而低频分量能量几乎不变，简单地实现了低通空间滤波功能，同时滤波小孔的基质材料仅吸收很少的激光功率，从而无需对该滤波小孔进行水冷，简化了滤波小孔结构，基本消除了激光烧毁滤波小孔的可能性。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例1高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例2高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例3高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1图1为本专利技术实施例1高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构示意图，如图1所示，高功率激光像传递低通空间滤波装置包括:分频透镜11、复原透镜12和滤波小孔13，其中所述分频透镜11和所述复原透镜12构成共焦光学系统，所述分频透镜11和所述复原透镜12为两个凸透镜；所述滤波小孔13位于所述分频透镜11和所述复原透镜12之间的共焦光学系统的焦点，所述滤波小孔13的基材为对高功率激光吸收系数小于0.5%/cm的材料，本实施例中的基质材质为可吸收高功率激光的熔石英材料；所述滤波小孔13垂直于光轴的激光入射的前表面为毛化表面；所述分频透镜11、复原透镜12和滤波小孔13与光束传播方向同光轴。请再次参考图1所示，所述分频透镜11设置于使经过滤波小孔13的入射激光束的低频率分量14在所述分频透镜11后焦平面分开，通过所述复原透镜12复原所需入射激光束的频率分量，调整所述复原透镜12与所述分频透镜11之间的距离，使分频透镜11与复原透镜12的焦距相等，出射面18上形成入射面17等大的像，即形成复原激光束16，从而实现激光光束1:1的像传递功能。滤波小孔3置于所述共焦光学系统的焦点处，其孔径可以调节，依靠毛化前表面滤去入射激光速高频分量15，实现低通滤波功能。实施例2图2为本专利技术实施例2高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构示意图，如图2所示，本实施例与实施例1高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构基本相同，不同之处在于，复原透镜22焦距小于分频透镜21，实现激光光束缩束的像传递功能。所述的滤波小孔23的基材为对高功率激光吸收系数小于0.5%/cm的材料，本实施例中的基材为未掺杂宇乙招石槽石，位于该共焦光学系统的焦点，其垂直于光轴的激光入射的后表面为毛化表面，依靠该表面滤去入射激光束高频分量25，实现低通滤波功能。实施例3图3为本专利技术实施例3高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构示意图，如图3所示，本实施例与实施例1、实施例2的高功率激光像传递低通空间滤波装置的结构基本相同，不同之处在于，复原透镜32焦距大于分频透镜31，实现激光光束扩束的像传递功能。所述的滤波小孔33的基材为对高功率激光吸收系数小于0.5%/cm的材料，本实施例中的基材为蓝宝石，位于该共焦光学系统的焦点，其垂直于光轴的激光入射的前或后表面均为毛化表面，依靠其毛化表面滤去入射激光束高频分量35，实现低通滤波功能。综上所述，本专利技术高功率激光像传递低通空间滤波装置通过不同焦距组合的共焦分频透镜和复原透镜，低吸收基质材料的滤波小孔及其毛化表面的散射作用的特点，可实现高功率激光光束的像传递和低通空间滤波，从而在国家安全、先进制造等本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高功率激光像传递低通空间滤波装置，其特征在于，包括：分频透镜、复原透镜和滤波小孔，其中所述分频透镜和所述复原透镜构成共焦光学系统，所述滤波小孔位于所述分频透镜和所述复原透镜之间的共焦光学系统的焦点处。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭钦军，徐一汀，高宏伟，徐健，薄勇，陈艳中，陈中正，王保山，田昌勇，许祖彦，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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