預(yù)—主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)分束調(diào)節(jié)裝置，特別是一種利用光纖器件實(shí)現(xiàn)的預(yù)一主激光脈沖時(shí)間延遲和幅度比的光纖集成調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用強(qiáng)激光進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)研究和探索，目前在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。在某些特定的物理實(shí)驗(yàn)中，如X光打靶實(shí)驗(yàn)等，需要利用預(yù)脈沖對(duì)靶丸進(jìn)行預(yù)壓縮，激發(fā)X光對(duì)靶面進(jìn)行高度照明，進(jìn)而能夠清晰的觀測(cè)等離子噴射現(xiàn)象。因而，需要根據(jù)不同物理實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對(duì)預(yù)一主脈沖之間的時(shí)間時(shí)序關(guān)系和脈沖能量比確定不同數(shù)值。在以往的實(shí)驗(yàn)中，多采用空間反射鏡機(jī)械分光的方法實(shí)現(xiàn)預(yù)一主脈沖的時(shí)間和脈沖能量配比。但是這種方式需要較高的調(diào)節(jié)精度和穩(wěn)定性，在實(shí)際的應(yīng)用和運(yùn)行中其可靠性難于滿足要求。
[0003]因此，研制了一套能夠方便調(diào)節(jié)、精度高且穩(wěn)定性好的預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置，以提升大能量激光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的能力，該裝置已在大型激光驅(qū)動(dòng)器中得到實(shí)際的應(yīng)用和驗(yàn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是克服空間反射鏡機(jī)械分光調(diào)節(jié)脈沖的方法帶來的精度低、穩(wěn)定性差等不足，提出一種預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置，該裝置基于光纖器件易于集成的特點(diǎn)，采用光纖一光學(xué)導(dǎo)軌相結(jié)合的方式，不僅減少了機(jī)械部件，使體積減小，同時(shí)具有預(yù)一主脈沖時(shí)序和幅度比易控、調(diào)節(jié)方便、精度尚等特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0006]—種預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置，其特點(diǎn)在于:包括第一分束器、衰減器、光纖環(huán)形器、預(yù)脈沖支路偏振控制器、光纖跳線選擇模塊，主脈沖支路偏振控制器、合束器、第二分束器、示波器、帶尾纖的光纖準(zhǔn)直器、全反射鏡和精密光學(xué)導(dǎo)軌；
[0007]上述各部件的連接關(guān)系如下:
[0008]所述的第一分束器的輸入端接收光源后將其分成預(yù)脈沖和主脈沖兩路，該第一分束器的預(yù)脈沖輸出端依次經(jīng)所述的衰減器和預(yù)脈沖支路偏振控制器與所述的合束器的預(yù)脈沖輸入端相連，所述的第一分束器的主脈沖輸出端與所述的光纖環(huán)形器的第一端口相連，該光纖環(huán)形器的第二端口與所述的光纖準(zhǔn)直器的輸入端相連，所述的光纖環(huán)形器的第三端口依次經(jīng)所述的光纖跳線選擇模塊和主脈沖支路偏振控制器與所述的合束器的主脈沖輸入端相連，該合束器的輸出端與所述的第二分束器的輸入端相連，該第二分束器的第二輸出端與所述的示波器相連；
[0009]所述的全反射鏡安裝在五維調(diào)整架上，該五維調(diào)整架安裝在所述的精密光學(xué)導(dǎo)軌上，該精密光學(xué)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)軸向與所述的光纖準(zhǔn)直器的輸出光軸方向重合，且所述的全反射鏡與所述的光纖準(zhǔn)直器的輸出光軸方向垂直。
[0010]所述的第一分束器是分束比例為1:4光纖分束器，用于將輸入的1053nm光脈沖按1:4的分束比分成預(yù)脈沖和主脈沖兩個(gè)支路。
[0011]所述的衰減器具有0?40db的連續(xù)衰減調(diào)節(jié)能力。
[0012]所述的第二分束器是分束比例為1:9的光纖分束器，用于從第二輸出端輸出10%的脈沖能量作為示波器的輸入信號(hào)，以監(jiān)測(cè)激光脈沖的延時(shí)和幅度比。
[0013]所述的光纖準(zhǔn)直器將所述的環(huán)形器的第二端口輸出的主激光脈沖光束準(zhǔn)直到所述的全反射鏡上，光束經(jīng)全反射鏡反射后折返再次經(jīng)所述的光纖準(zhǔn)直器重新進(jìn)入所述的環(huán)形器的第二端口耦合，再該環(huán)形器的第三端口輸出。
[0014]上述各部件均固定在同一塊光學(xué)平臺(tái)上，采用有機(jī)玻璃防護(hù)罩，該防護(hù)護(hù)罩端面具有若干光纖FC輸入和輸出接口。
[0015]所述的偏振控制器分別在預(yù)脈沖支路和主脈沖支路中，對(duì)脈沖偏振態(tài)進(jìn)行控制，以便于后續(xù)系統(tǒng)中固體放大器有效放大光脈沖。
[0016]所述的光纖跳線選擇模塊可以通過FC/UPC接口連接不同長(zhǎng)度的光纖跳線，以此來產(chǎn)生不同的延時(shí)，拓寬預(yù)一主激光脈沖時(shí)間延遲的范圍。
[0017]所述的合束器將預(yù)脈沖和主脈沖兩個(gè)支路進(jìn)行合束，輸出有一定時(shí)間延遲和幅度比的預(yù)一主激光脈沖。
[0018]所述的示波器用于檢測(cè)輸出脈沖的參數(shù)，通過接收第二分束器的第二端口輸出的脈沖，可監(jiān)測(cè)預(yù)一主激光脈沖的幅度比和時(shí)間間隔是否達(dá)到使用要求。
[0019]全反射鏡安裝在五維調(diào)整架上，可沿精密光學(xué)導(dǎo)軌軸向進(jìn)行高精度平移，通過改變?nèi)寸R在導(dǎo)軌上的位置實(shí)現(xiàn)主激光脈沖光程的改變。
[0020]當(dāng)精確調(diào)節(jié)好光纖準(zhǔn)直器、全反射鏡和精密光學(xué)導(dǎo)軌，使環(huán)形器的第二端口的出射光脈沖能經(jīng)全反射鏡反射重新耦合進(jìn)光纖環(huán)形器第三端口后，沿光束光軸方向調(diào)節(jié)導(dǎo)軌上全反射鏡的位置，即可實(shí)現(xiàn)主激光脈沖光程的改變，進(jìn)而在預(yù)激光脈沖和主激光脈沖之間產(chǎn)生0?6ns內(nèi)特定的時(shí)間間隔，精度可達(dá)3ps。
[0021]通過調(diào)節(jié)衰減器的衰減倍率，可實(shí)現(xiàn)預(yù)脈沖與主脈沖之間的幅度比可變，幅度比調(diào)節(jié)范圍可達(dá)0?18%，精度可達(dá)1 %。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0023]1、采用光纖一光學(xué)導(dǎo)軌的結(jié)合方式代替原有的機(jī)械分光一光學(xué)導(dǎo)軌，使脈沖時(shí)序的調(diào)整精度和實(shí)際操作便利性提升。
[0024]2、由光纖分束器分束入射脈沖得到預(yù)脈沖與主脈沖，使激光脈沖能量比的調(diào)整更為便利，同時(shí)增加了光纖跳線選擇模塊，拓寬了產(chǎn)生預(yù)一主激光脈沖延時(shí)可調(diào)的范圍。
[0025]3、用光纖器件代替了部分原有的機(jī)械部件，具有結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少的優(yōu)點(diǎn)。且所有部件集中于同一光學(xué)平臺(tái)，用光纖替代部分空間光路，有利于提高裝置的穩(wěn)定性和精度。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置在神光II第九路放大鏈?zhǔn)褂脮r(shí)預(yù)放大器輸出的觀測(cè)結(jié)果，其中，預(yù)一主脈沖時(shí)間間隔5.49ns，幅度比為18 %。
[0028]圖3是預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置在神光II第九路放大鏈?zhǔn)褂脮r(shí)預(yù)放大器輸出的觀測(cè)結(jié)果，其中，預(yù)脈沖全部衰減，幅度比為0。
[0029]圖4是預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置在神光II九路開展物理實(shí)驗(yàn)時(shí)預(yù)脈沖和主脈沖同時(shí)輸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0030]圖中:
[0031 ] 1-第一分束器，2-衰減器，3-光纖環(huán)形器，4-預(yù)脈沖支路偏振控制器，5-光纖跳線選擇模塊，6-主脈沖支路偏振控制器，7-合束器，8-第二分束器，9-不波器，10-光纖準(zhǔn)直器，11-全反射鏡，12-精密光學(xué)導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]請(qǐng)先參閱圖1，圖1是本發(fā)明預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，本發(fā)明一種預(yù)一主激光脈沖光纖集成調(diào)節(jié)裝置，包括第一分束器1、衰減器2、光纖環(huán)形器3、預(yù)脈沖支路偏振控制器4、光纖跳線選擇模塊5，主脈沖支路偏振控制器6、合束器7、第二分束器8、示波器9、帶尾纖的光纖準(zhǔn)直器10、全反射鏡11和精密光學(xué)導(dǎo)軌12 ;所述的第一分束器1的輸入端接收光源后將其分成預(yù)脈沖和主脈沖兩路，該第一分束器1的預(yù)脈沖輸出端依次經(jīng)所述的