本發(fā)明涉及固體激光技術調(diào)試領域，特別涉及一種可高效調(diào)試的u型腔激光器及其調(diào)試方法。

背景技術：

諧振腔、工作介質(zhì)和泵浦源是產(chǎn)生激光的三個必要條件，激光諧振腔主要是由全反鏡、輸出鏡和工作介質(zhì)構成。激光u型腔在腔內(nèi)插入一些反射鏡折返光路，使腔長增加的同時還能控制諧振腔的體積，可以更好的利用激光器內(nèi)部空間。而u型腔腔內(nèi)的光學元件較多，光學元件存在偏差則會對諧振腔的光路造成影響，嚴重影響激光輸出的參數(shù)。現(xiàn)有的激光調(diào)試比較繁瑣且難度較大，整個激光諧振腔的調(diào)試效率極低。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明提供的一種可高效調(diào)試的u型腔激光器及其調(diào)試方法，旨在解決現(xiàn)有激光調(diào)試繁瑣、難度大和效率低的問題。

技術方案：一種可高效調(diào)試的u型腔激光器，包括諧振腔、諧振腔內(nèi)的激光晶體、諧振腔兩端對稱設置的泵浦源和光學耦合系統(tǒng)，諧振腔包括全反鏡和輸出鏡，還包括用于發(fā)出基準光調(diào)試諧振腔的激光調(diào)試裝置，其包括紅外激光器、pbs和1/4波片；諧振腔還包括兩個反射鏡，全反鏡、兩個反射鏡和輸出鏡構成u型折疊腔；激光調(diào)試裝置向諧振腔發(fā)射的基準光經(jīng)反射鏡反射至激光晶體后再經(jīng)反射鏡反射至全反鏡；諧振腔內(nèi)還有成對設置的小孔光闌，其用于調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)光路的準直；所述泵浦源發(fā)出的泵浦光經(jīng)光學耦合系統(tǒng)準直聚焦后經(jīng)過激光晶體中心。

優(yōu)選的，所述紅外激光器為1064nm紅外激光器。

優(yōu)選的，所述反射鏡為45°反射鏡。

優(yōu)選的，所述小孔光闌的直徑在0.1mm-2mm范圍內(nèi)可調(diào)，且孔中心高度與光路高度一致。

優(yōu)選的，所述泵浦源為激光二極管。

本發(fā)明還提供一種如前述任意一項所述的可高效調(diào)試的u型腔激光器的調(diào)試方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1：開啟并調(diào)節(jié)激光調(diào)試裝置，將激光調(diào)試裝置中的紅外激光器經(jīng)pbs和1/4波片發(fā)出的紅外激光設為基準光，并調(diào)試基準光發(fā)射至諧振腔；

步驟2：通過諧振腔成對的小孔光闌調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)反射光路的準直，使得基準光經(jīng)反射鏡反射至激光晶體后再經(jīng)反射鏡反射至全反鏡；

步驟3：調(diào)節(jié)激光晶體使其端面與基準光垂直；

步驟4：調(diào)節(jié)泵浦源發(fā)出的泵浦光和光學耦合系統(tǒng)使泵浦光與基準光重合；

步驟5：調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的全反鏡，使基準光經(jīng)pbs的反射光與經(jīng)全反鏡的反射光重合；

步驟6：調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的輸出鏡，使全反鏡的反射光與經(jīng)輸出鏡的反射光重合，完成調(diào)試。

有益效果：本發(fā)明利用紅外激光器、pbs和1/4波片組成激光調(diào)試裝置，使泵浦光與基準光重合，使經(jīng)過全反鏡和輸出鏡反射的基準光重合，保證了整個諧振腔的端面平行度，可以高效的調(diào)試激光u型腔，調(diào)試方法簡單、準確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發(fā)明的實施案例進行詳細的描述；

如圖1所示，本發(fā)明所述的可高效調(diào)試的u型腔激光器，包括諧振腔、激光調(diào)試裝置、諧振腔內(nèi)的激光晶體9、諧振腔兩端對稱設置的泵浦源16；21和光學耦合系統(tǒng)18；19，泵浦源16；21發(fā)出的泵浦光經(jīng)光學耦合系統(tǒng)18；19準直聚焦后經(jīng)過激光晶體9中心。泵浦源16；21優(yōu)選為激光二極管。泵浦源16；21與光學耦合系統(tǒng)18；19之間通過光纖17；20連接。

諧振腔包括全反鏡14、兩個反射鏡7；11、輸出鏡4，全反鏡14、兩個反射鏡7；11和輸出鏡4構成的u型折疊腔；諧振腔內(nèi)還有成對設置的小孔光闌5；6；8；10；12；13，其用于調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)光路的準直；具體為輸出鏡4與反射鏡7之間設置了小孔光闌5；6，反射鏡7與反射鏡11之間設置了小孔光闌8；10，反射鏡11與全反鏡14之間設置了小孔光闌12；13。反射鏡7；11優(yōu)選為45°反射鏡，小孔光闌5；6；8；10；12；13的直徑在0.1mm-2mm范圍內(nèi)可調(diào)，且孔中心高度與光路高度一致。

用于發(fā)出基準光調(diào)試諧振腔的激光調(diào)試裝置，其包括紅外激光器1、pbs2和1/4波片3；紅外激光器1經(jīng)由pbs2和1/4波片3向諧振腔發(fā)射基準光，該基準光經(jīng)反射鏡7反射至激光晶體9后再經(jīng)反射鏡11反射至全反鏡14。紅外激光器1優(yōu)選為1064nm紅外激光器。

本發(fā)明所述的一種可高效調(diào)試的u型腔激光器的調(diào)試方法，該方法包括如下步驟：

步驟1：開啟并調(diào)節(jié)激光調(diào)試裝置，將激光調(diào)試裝置中的紅外激光器1經(jīng)pbs2和1/4波片3發(fā)出的紅外激光設為基準光，并調(diào)試基準光發(fā)射至諧振腔。

步驟2：通過諧振腔成對的小孔光闌5；6；8；10；12；13調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)反射光路的準直，使得基準光經(jīng)反射鏡7反射至激光晶體9后再經(jīng)反射鏡11反射至全反鏡14。使用小孔光闌5；6調(diào)節(jié)紅外激光器1在軸線方向上的準直，調(diào)節(jié)諧振腔光路中的反射鏡7，利用小孔光闌8；10，使反射鏡7反射的光通過兩光闌的中心，固定反射鏡7；調(diào)節(jié)諧振腔光路中的反射鏡11，利用小孔光闌12；13，使反射鏡11反射的光通過兩光闌的中心，固定反射鏡11。

步驟3：調(diào)節(jié)激光晶體9使其端面與基準光垂直，即基準光垂直與激光晶體9端面中心通過。

步驟4：調(diào)節(jié)泵浦源16；21發(fā)出的泵浦光和光學耦合系統(tǒng)18；19使泵浦光與基準光重合；

步驟5：調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的全反鏡14，使基準光經(jīng)pbs2的反射光與經(jīng)全反鏡14的反射光重合，并利用ccd15來標定位置；

步驟6：調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的輸出鏡4，使全反鏡14的反射光與經(jīng)輸出鏡4的反射光重合，并利用ccd15來標定位置，完成調(diào)試。

本發(fā)明用1064nm紅外激光器、pbs和1/4波片組成激光調(diào)試裝置，調(diào)節(jié)1064nm激光為基準光，使用成對的小孔光闌調(diào)節(jié)基準光準直；再使用成對的小孔光闌調(diào)節(jié)反射光路準直，調(diào)節(jié)激光晶體使其端面與基準光垂直；調(diào)節(jié)激光二極管和光學耦合系統(tǒng)使泵浦光與基準光重合；調(diào)節(jié)全反鏡，使基準光經(jīng)pbs的反射光與經(jīng)全反鏡的反射光重合；調(diào)節(jié)輸出鏡，使全反鏡的反射光與經(jīng)輸出鏡的反射光重合。本發(fā)明利用激光調(diào)試裝置使泵浦光與基準光重合，經(jīng)過全反鏡和輸出鏡反射的基準光重合，保證了整個諧振腔的端面平行度，可以高效的調(diào)試激光u型腔，調(diào)試方法簡單、準確。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種可高效調(diào)試的U型腔激光器及其調(diào)試方法，用1064nm紅外激光器、PBS和1/4波片組成激光調(diào)試裝置，調(diào)節(jié)1064nm激光為基準光，使用成對的小孔光闌調(diào)節(jié)基準光準直；再使用成對的小孔光闌調(diào)節(jié)反射光路準直，調(diào)節(jié)激光晶體使其端面與基準光垂直；調(diào)節(jié)激光二極管和光學耦合系統(tǒng)使泵浦光與基準光重合；調(diào)節(jié)全反鏡，使基準光經(jīng)PBS的反射光與經(jīng)全反鏡的反射光重合；調(diào)節(jié)輸出鏡，使全反鏡的反射光與經(jīng)輸出鏡的反射光重合。本發(fā)明利用激光調(diào)試裝置使泵浦光與基準光重合，經(jīng)過全反鏡和輸出鏡反射的基準光重合，保證了整個諧振腔的端面平行度，可以高效的調(diào)試激光U型腔，調(diào)試方法簡單、準確。

技術研發(fā)人員：王延成;周軍;于廣禮;任樹青;吳佳濱
受保護的技術使用者：南京先進激光技術研究院
技術研發(fā)日：2017.08.01
技術公布日：2017.09.29