專利名稱：激光器諧振腔偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于激光器件領(lǐng)域，涉及一種激光器諧振腔單元器件裝調(diào)與固定的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
激光器中最關(guān)鍵的器件是諧振腔。諧振腔的裝調(diào)結(jié)果將直接影響激光器輸出光束的功率穩(wěn)定性、功率值和光束質(zhì)量等技術(shù)指標(biāo)。
輸出凹面鏡的調(diào)整與固定是諧振腔裝調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)。如

圖1所示平凹諧振腔是由反射鏡和輸出凹面鏡組成。在端泵浦激光器中，入射泵浦光在激光增益介質(zhì)中的強(qiáng)度中心沿NN軸傳播，同時NN軸也是反射鏡的法線。諧振腔裝調(diào)結(jié)果是使輸出凹面鏡的光軸OO與反射鏡法線NN平行并且輸出凹面鏡凹面頂點O及凹面球心位于法線NN上。要達(dá)到上述結(jié)果要求，輸出凹面鏡的裝調(diào)與固定技術(shù)是獲得高質(zhì)量激光的關(guān)鍵。要實現(xiàn)裝調(diào)與固定技術(shù)有多種方案。
方案一如圖2是采用光學(xué)調(diào)整架形式，其諧振腔的調(diào)整速度快。缺點是由于采用了兩個螺釘調(diào)節(jié)輸出凹面鏡座，使得結(jié)構(gòu)龐大；采用滾珠限位和彈簧拉緊使得抗振動性能差，因此不適合于激光器產(chǎn)品的生產(chǎn)。
方案二如圖1是采用修墊輸出凹面鏡座的形式，在裝調(diào)輸出凹面鏡垂直方向時出現(xiàn)如圖3、4所示的現(xiàn)象a、如圖3所示當(dāng)輸出凹面鏡球心高于NN軸時可以修磨輸出凹面鏡座，也可以墊輸出凹面鏡座的一邊使輸出凹面鏡傾斜，降低輸出凹面鏡的凹面球心。
b、如圖4所示當(dāng)輸出鏡凹面球心低于NN時可以用墊片整體墊輸出凹面鏡座，也可以墊輸出凹面鏡座的一邊使輸出凹面鏡傾斜，抬高輸出凹面鏡的凹面球心；按以上方法調(diào)節(jié)輸出凹面鏡垂直方向時，輸出凹面鏡的水平方向可通過移動輸出凹面鏡座來調(diào)整。此方案結(jié)構(gòu)可靠、抗振動性強(qiáng)。缺點是由于需要修磨輸出凹面鏡座或用墊塊墊，使得裝調(diào)速度慢，不適合于激光器產(chǎn)品的生產(chǎn)。
本實用新型的目的是解決激光器諧振腔的裝調(diào)過程中，輸出凹面鏡的裝調(diào)和固定結(jié)構(gòu)龐大，抗振動性差，裝調(diào)速度慢，不適合于激光器產(chǎn)品的批量生產(chǎn)問題，將提供一種輸出凹面鏡容易裝調(diào)、裝調(diào)速度快、固定可靠、抗振動能力強(qiáng)、成本低和適合批量生產(chǎn)的激光器諧振腔偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。
本實用新型如圖5所示包括主鏡座1、偏心輸出凹面鏡座2、輸出凹面鏡3、螺釘4、鎖緊螺釘5、底板6、反射鏡7、鏡座8組成，輸出凹面鏡3固定在偏心輸出凹面鏡座2內(nèi)，偏心輸出凹面鏡座2套在主鏡座1內(nèi)并用鎖緊螺釘5固定，在底板6上用螺釘4固定主鏡座1。
由于機(jī)械件和光學(xué)件加工誤差等原因，反射鏡的法線NN與輸出凹面鏡的光軸OO是不重合的。調(diào)整偏心輸出凹面鏡座在主鏡座內(nèi)轉(zhuǎn)動，使輸出凹面鏡的光軸OO在垂直平面內(nèi)的軌跡為一個園，只要反射鏡的法線NN與輸出凹面鏡的光軸OO在輸出凹面鏡光軸OO的垂直平面內(nèi)垂直方向的距離小于這個園的半徑，就可以通過在主鏡座的孔內(nèi)轉(zhuǎn)動偏心輸出凹面鏡座，可在垂直方向調(diào)整輸出凹面鏡的光軸OO和反射鏡法線NN在同一個水平面上，擰緊鎖緊螺釘而固定偏心輸出凹面鏡座。再通過水平方向移動和繞垂直軸轉(zhuǎn)動輸出凹面鏡，使輸出凹面鏡光軸OO和反射鏡法線NN重合，然后再擰緊主鏡座固定螺釘，把主鏡座固定在底板上。
本實用新型的優(yōu)點由于采用偏心調(diào)節(jié)輸出凹面鏡光軸的垂直方向的位置，然后直接移動與轉(zhuǎn)動輸出凹面鏡座調(diào)節(jié)輸出凹面鏡水平方向的位置和角度，使得輸出凹面鏡裝調(diào)結(jié)構(gòu)簡單、裝調(diào)容易、裝調(diào)速度快和成本低，采用螺釘固定偏心輸出凹面鏡座和主鏡座使得整個結(jié)構(gòu)固定可靠、抗振動能力強(qiáng)，因此本實用新型提供了適合批量生產(chǎn)激光器諧振腔裝調(diào)的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。
具體元件為泵浦源及光學(xué)系統(tǒng)9和激光諧振腔組件10。激光諧振腔組件10中有主鏡座1、偏心輸出凹面鏡座2、輸出凹面鏡3、螺釘4、鎖緊螺釘5、底板6、反射鏡7、鏡座8。在激光工作物質(zhì)上鍍制1064nm波長反射率高于99％，808nm波長增透的反射鏡7，激光工作物質(zhì)采用NdYVO4材料，另一面鍍制1064nm波長的增透膜；輸出凹面鏡3鍍制1064nm波長的反射率在50％到99.9％之間的反射膜。
諧振腔由反射鏡7和輸出凹面鏡3組成。泵浦源及光學(xué)系統(tǒng)9發(fā)出的泵浦光束11聚焦到反射鏡7的激光工作物質(zhì)內(nèi)，泵浦光束強(qiáng)度中心沿圖5中的NN方向傳播并調(diào)整輸出凹面鏡3，可獲得1064nm波長的激光。
本實用新型的實施例二如圖7所示它是半導(dǎo)體激光泵浦固體綠激光器諧振腔中的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。激光諧振腔組件10內(nèi)增加了KTP作為材料的倍頻晶體12，在倍頻晶體兩通光面鍍制1064nm波長和532nm波長雙增透膜。輸出凹面鏡3鍍制1064nm波長反射率高于到99％高反膜和532nm波長增透膜。其它元件與實施例一中相同。
諧振腔由反射鏡7和輸出凹面鏡3組成。泵浦源及光學(xué)系統(tǒng)9發(fā)出的泵浦光束11聚焦到反射鏡7的激光工作物質(zhì)內(nèi)，泵浦光束11強(qiáng)度中心沿圖5中的NN方向傳播并調(diào)整輸出凹面鏡3，在諧振腔內(nèi)可產(chǎn)生1064nm波長的激光并在諧振腔內(nèi)振蕩傳播，當(dāng)1064nm波長的激光通過倍頻晶體12時產(chǎn)生532nm的倍頻光，倍頻光可通過輸出凹面鏡3輸出而獲得532nm的綠色激光。
本實用新型的實施例三與圖7所示相同它是半導(dǎo)體激光泵浦固體紅激光器諧振腔中的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。倍頻晶體12也可改為LBO作為晶體材料，在倍頻晶體兩通光面鍍制1342nm波長和671nm波長雙增透膜。在激光工作物質(zhì)上鍍制1342nm波長反射率高于99％，808nm波長增透的反射鏡7，激光工作物質(zhì)采用NdYVO4材料，另一面鍍制1342nm波長的增透膜；輸出凹面鏡3鍍制1342nm波長反射率高于99％高反膜以及1064nm波長和532nm波長增透膜。其它元件與實施例一中相同。
工作原理與實施例二相同，只不過調(diào)整輸出凹面鏡3時，在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生1342nm波長的激光并在諧振腔內(nèi)振蕩傳播，當(dāng)1342nm波長的激光通過倍頻晶體12時產(chǎn)生671nm的倍頻光，并通過輸出凹面鏡3輸出而獲得671nm的紅色激光。
權(quán)利要求1.激光器諧振腔偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括反射鏡7、鏡座8，其特征在于還包括主鏡座1、偏心輸出凹面鏡座2、輸出凹面鏡3、螺釘4、鎖緊螺釘5、底板6，輸出凹面鏡3固定在偏心輸出凹面鏡座2內(nèi)，偏心輸出凹面鏡座2套在主鏡座1內(nèi)并用鎖緊螺釘5固定，在底板6上用螺釘4固定主鏡座1。
專利摘要本實用新型屬于激光器件領(lǐng)域,涉及一種激光器諧振腔單元器件裝調(diào)與固定的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。包括主鏡座、偏心輸出凹面鏡座、輸出凹面鏡、螺釘、鎖緊螺釘、底板、反射鏡、鏡座。由于采用偏心調(diào)節(jié)輸出凹面鏡光軸的垂直方向的位置,然后直接移動與轉(zhuǎn)動輸出凹面鏡座調(diào)節(jié)輸出凹面鏡水平方向的位置和角度,使得輸出凹面鏡裝調(diào)結(jié)構(gòu)簡單、裝調(diào)容易、裝調(diào)速度快和成本低,采用螺釘固定偏心輸出凹面鏡座和主鏡座使得整個結(jié)構(gòu)固定可靠、抗振動能力強(qiáng),因此提供適合批量生產(chǎn)激光器諧振腔裝調(diào)的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)。
文檔編號H01S3/00GK2478265SQ0122164
公開日2002年2月20日 申請日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月17日
發(fā)明者檀慧明, 周立民, 田慕純 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所