CN105449505B - 一种编码式大倍率激光衰减器 - Google Patents

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达争尚
李红光
董晓娜
孙策
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Chongqing Zhongke Rowing Ship Information Technology Co ltd
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
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Abstract

本发明公开了一种编码式大倍率激光衰减器，包括衰减单元，所述衰减单元包括两个切换单元和两个衰减板；两个切换单元分别为切换单元a和切换单元b；所述衰减板的长度是待测激光口径的2倍以上；两个衰减板分别为衰减板a和衰减板b，衰减板为楔形，楔角的角度α满足0°＜α≤10°，衰减板包括两个衰减段，两个衰减段镀有不同透过率的介质膜，每个衰减段为一个衰减档位，切换单元a用于切换衰减板a的衰减档位，切换单元b用于切换衰减板b的衰减档位；衰减板a和衰减板b依次设置，衰减板a的楔角朝上，衰减板b的楔角朝下；衰减板a与衰减板b之间的夹角β满足0°<β≤5°；本发明可以实现大倍率的激光衰减，并且衰减倍率编码可调。

Description

一种编码式大倍率激光衰减器
技术领域
本发明涉及一种可编码的激光衰减器。
背景技术
在高功率激光光束诊断时，激光器输出的能量范围为1～10000焦耳量级，而测量传感器(例如CCD)所能感知的能量为微焦(uJ)量级，激光衰减器的作用是衰减光强，以匹配传感器的响应范围，同时保护测量系统不被激光损伤。对激光衰减器的要求是对被测量激光不产生额外失真，即不能破坏激光的波前、光场分布、偏振态等信息，同时要不能产生杂散光、结构要简单，衰减倍率可大范围调整。
发明内容
本发明提出一种基于介质膜衰减的可编码衰减器，可以实现大倍率的激光衰减，并且衰减倍率编码可调。
为解决以上技术问题，本发明给出以下技术方案：
一种编码式大倍率激光衰减器，其特殊之处在于，包括衰减单元，所述衰减单元包括两个切换单元和两个衰减板；
两个切换单元分别为切换单元a和切换单元b；
所述衰减板的长度是待测激光口径的2倍以上；
两个衰减板分别为衰减板a和衰减板b，
所述衰减板为楔形，楔角的角度α满足0°＜α≤10°，衰减板包括两个衰减段，两个衰减段镀有不同透过率的介质膜，所述介质膜是激光介质膜；
每个衰减段为一个衰减档位，切换单元a用于切换衰减板a的衰减档位，切换单元b用于切换衰减板b的衰减档位；
衰减板a和衰减板b依次设置，衰减板a的楔角朝上，衰减板b的楔角朝下；衰减板a与衰减板b之间的夹角β满足0°＜β≤5°；
衰减单元有多个，多个衰减单元依次排列。
多个衰减单元中，其中一个衰减单元的衰减板a上镀的介质膜、与其余衰减单元的衰减板a上镀的介质膜均相同或均不同；或者，其中一个衰减单元的衰减板a上镀的介质膜、与其余衰减单元中部分衰减板a上镀的介质膜相同。
多个衰减单元中，其中一个衰减单元的衰减板b上镀的介质膜、与其余衰减单元的衰减板b上镀的介质膜均相同或均不同；或者，其中一个衰减单元的衰减板b上镀的介质膜、与其余衰减单元中部分衰减板b上镀的介质膜相同。
上述衰减段是沿相应衰减板的长度方向分布的。
同一个衰减板上两个衰减段的介质膜的透过率分别为1％、5％。
本发明具有以下技术效果：
1)本发明衰减板的不同档位位可切换，因此衰减倍率编码可调，可进行级联，能够获得更大的衰减倍率；
2)衰减倍率稳定，对激光入射角度不敏感；
3)输入、输出光平行，不改变入射激光的指向；
4)不形成干扰杂散光；
5)本发明的衰减单元的结构形式完全相同，方便结构上模块化；
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图标记：1-衰减板a，2-衰减板b，3-衰减板c，4-衰减板d。
具体实施方式
图1给出了本发明一个实施例的结构示意图，包括衰减板a1，衰减板b2，衰减板c3，衰减板d4，每一个衰减板在结构上分为两段(档位)，每一段镀有不同透过率(例如1％，5％等)的介质薄膜，而衰减板a和b组合形成一个衰减单元1，通过两段的两两组合(编码)可实现不同的衰减倍率；同样衰减板c和d形成一个衰减单元2，两者在结构形式上完全相同，唯一的差异在于衰减板的镀膜透过率不同(也可以相同)。衰减单元1和2组合可以形成16种衰减倍率(16种编码)，同样可以有衰减单元3、4等等，如此级联、编码形成更大的衰减倍率。
衰减板的材料根据激光工作波长选择，其长度根据激光的口径选择，并且其长度应是激光口径的2倍以上；
衰减板的结构形式为楔形，楔角的大小在10°以内，以保证取样率随激光角度而改变变化很小，同时克服激光在前后表面反射引起杂散光进入测量系统；
衰减板在长度方向分为上下两个档位，分别镀制不同透过率的激光介质膜，实现对激光的衰减；
衰减板a和b组合，形成一个衰减单元，a和b在光路中呈“八”字样排列(a和b安装在激光中时要保持一个小的角度，±5°以内)，不能有相互平行的表面，以避免前后表面的杂光，同时a和b的楔角应相反，以补偿光程，保证输入输出激光的方向不变；
衰减板c和d组合，形成另一个衰减单元，结构形式完全相同，只是镀膜不同，当然也可以相同；
衰减板a、b、c及d的不同档位组合，可以形成16种编码的衰减倍率；
同样的进行级联，可形成64种或更多种衰减倍率。

Claims (3)

1.一种编码式大倍率激光衰减器，其特征在于，包括衰减单元，所述衰减单元包括两个切换单元和两个衰减板；
两个切换单元分别为切换单元a和切换单元b；
所述衰减板的长度是待测激光口径的2倍以上；
两个衰减板分别为衰减板a和衰减板b，
所述衰减板为楔形，楔角的角度α满足0°＜α≤10°，衰减板包括两个衰减段，两个衰减段镀有不同透过率的介质膜，所述介质膜是激光介质膜；
每个衰减段为一个衰减档位，切换单元a用于切换衰减板a的衰减档位，切换单元b用于切换衰减板b的衰减档位；
衰减板a和衰减板b依次设置，衰减板a的楔角朝上，衰减板b的楔角朝下；衰减板a与衰减板b之间的夹角β满足0°＜β≤5°；
衰减单元有多个，多个衰减单元依次排列；
多个衰减单元中，其中一个衰减单元的衰减板a上镀的介质膜、与其余衰减单元的衰减板a上镀的介质膜均相同或均不同；或者，其中一个衰减单元的衰减板a上镀的介质膜、与其余衰减单元中部分衰减板a上镀的介质膜相同；
多个衰减单元中，其中一个衰减单元的衰减板b上镀的介质膜、与其余衰减单元的衰减板b上镀的介质膜均相同或均不同；或者，其中一个衰减单元的衰减板b上镀的介质膜、与其余衰减单元中部分衰减板b上镀的介质膜相同。
2.根据权利要求1所述的编码式大倍率激光衰减器，其特征在于：所述衰减段是沿相应衰减板的长度方向分布的。
3.根据权利要求2所述的编码式大倍率激光衰减器，其特征在于：同一个衰减板上两个衰减段的介质膜的透过率分别为1％、5％。
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