CN115764526A - 一种失调灵敏度低的谐振腔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种失调灵敏度低的谐振腔，包括平面镜基片、角锥反射镜、平面反射镜和光楔对，所述平面反射镜用于平面镜基片与角锥反射镜之间光路的反射，所述角锥反射镜用于光路的180°U型反射，所述光楔对设置于所述平面镜基片与平面反射镜之间的光路上，光学元器件设置于平面镜基片与角锥反射镜之间光路上。本发明可实现超长谐振腔高效折叠的同时保持很低的失调灵敏度，并且调试非常方便，无需专门的对准辅助装置。
Description
技术领域
本发明属于谐振腔领域，特别涉及一种失调灵敏度低的谐振腔。
背景技术
光学谐振腔是激光器的重要组成部分，它有两个或两个以上光学反射镜面组成，置于激光增益介质两端，两块反射镜之间的距离称为腔长。光学谐振腔具有两个功能，一是提供光学正反馈作用，二是对振荡光束的控制作用。通过选择合适的几何结构并优化设计谐振腔可以提高激光器的能量提取效率，从而提高激光器总效率；选择合适的谐振腔可获得满足实际应用要求的高光束质量激光输出；选择合适的谐振腔可使激光器对因机械振动、热扰动引起的谐振腔失调不敏感；选择合适的谐振腔可以调节激光器的某些输出参数，优化动态工作特性和稳定性。
一般而言，激光器最简单的腔型结构为直腔，随着激光器的结构变得越来越复杂，需要增加增益介质长度，或者在腔内插入更多的光学元器件，或者用来调整某些激光参数，都需要增加谐振腔长度。传统直腔激光器谐振腔容易调整，比较稳定且有较小的体积，但是光束质量较差。折叠腔可以使光学谐振腔内拥有两个以上的束腰，用于排列多个光学元器件，提高光束质量的同时也能调整输出参数。但是折叠腔折叠次数越多，光路调试也越困难，同时带来激光器的失调灵敏度提高，容易受到外界扰动导致输出功率降低。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种失调灵敏度低的谐振腔，可实现超长谐振腔高效折叠的同时保持很低的失调灵敏度，并且调试非常方便，无需专门的对准辅助装置。
本发明采用的技术方案是：一种失调灵敏度低的谐振腔，包括平面镜基片、角锥反射镜、平面反射镜和光楔对，所述平面反射镜用于平面镜基片与角锥反射镜之间光路的反射，所述角锥反射镜用于光路的180°U型反射，所述光楔对设置于所述平面镜基片与平面反射镜之间的光路上，光学元器件设置于平面镜基片与角锥反射镜之间的光路上。
进一步的，所述平面镜基片为输出耦合镜及全反射镜的镀膜基面。
进一步的，所述平面反射镜的数量为一个或多个。
进一步的，所述平面反射镜为45°平面反射镜，数量为两个。
进一步的，45°平面反射镜、平面镜基片和角锥反射镜位于矩形的四个端点。
进一步的，所述平面反射镜替换为直角棱镜或者屋脊棱镜。
进一步的，所述光学元器件为增益介质、调Q晶体、偏振片、波片或非线性晶体。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1.本发明能够实现激光谐振腔的高效空间折叠，采用平面反射镜对平面镜基片与角锥反射镜之间光路的反射，能够最大限度的利用激光器所占用的有效空间，通常用于为增加输出激光脉冲宽度而拉长至某一特定腔长。
2.本发明折叠后的激光谐振腔失调灵敏度低，角锥反射镜对光路进行180°U型反射，使得平面反射镜可以对平面镜基片的入射和出射的两臂同时进行折叠反射，此种方式不会带来额外的失调灵敏度，因此可以多次运用增加折叠次数。
3.本发明使用光楔对进行光路微调，调试简单方便，由于输出面与全反面在同一平面镜基片上进行涂镀，两者之间的平行度可以达到光学平面精度，整个谐振腔可以用光楔对补偿加工安装精度带来的误差。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图中1-平面镜基片，2-第一平面反射镜，3-第二平面反射镜，4-角锥反射镜，5-光楔对，6-光学元器件。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例提供了一种失调灵敏度低的谐振腔，如图1所示，其包括平面镜基片1、角锥反射镜4、平面反射镜和光楔对5。所述平面镜基片1为输出耦合镜及全反射镜的镀膜基面。所述角锥反射镜4用于光路的180°U型反射。所述平面反射镜采用45°平面反射镜，用于将光路进行45°反射，其数量为两个，分别为第一平面反射镜2和第二平面反射镜3。平面反射镜在实际应用中可以增加至两个以上，对光路进行多次折叠，增加折叠次数。平面镜基片1、第一平面反射镜2、第二平面反射镜3和角锥反射镜4位于矩形的四个端点，能够较大限度的利用激光器所占用的有效空间。所述光楔对5设置于所述平面镜基片1与第一平面反射镜2之间的光路上，对光路进行微调。光学元器件6设置于平面镜基片1与角锥反射镜4之间光路上。所述光学元器件6为增益介质、调Q晶体、偏振片、波片或非线性晶体等。本实施例在光楔对5与第一平面反射镜2之间的入射光路上设置了一个光学元器件6。光学元器件6也可放置于第一平面反射镜2和第二平面反射镜3之间、第二平面反射镜3和角锥反射镜4之间，数量和种类根据实际需要而定。根据实际情况，平面反射镜也可以替换为直角棱镜或者屋脊棱镜。
本实施例工作时，平面镜基片1处发射出的激光经过光楔对5、光学元器件6照射至第一平面反射镜2；再分别经过第一平面反射镜2反射、第二平面反射镜3反射，照射至角锥反射镜4；角锥反射镜4对激光进行180°U型反射，后分别经过第二平面反射镜3反射、第一平面反射镜2反射、光楔对5微调，反射回平面镜基片1。激光的入射光路和出射光路平行。
本实施例的平面镜基片1和角锥反射镜4构成激光谐振腔，可实现激光谐振腔的低失调灵敏度。配合第一平面反射镜2和第二平面反射镜3对平面镜基片1和角锥反射镜4间的光路进行45°折叠反射，实现了激光谐振腔的高效空间折叠。相同的第一平面反射镜2和第二平面反射镜3改变了“U”型光路的两臂方向，可以将折叠带来的谐振腔失谐降到最低。光楔对5可以将调试过程简化，避免光学元器件6插入带来的光路偏折。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。
Claims (7)
1.一种失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：包括平面镜基片、角锥反射镜、平面反射镜和光楔对，所述平面反射镜用于平面镜基片与角锥反射镜之间光路的反射，所述角锥反射镜用于光路的180°U型反射，所述光楔对设置于所述平面镜基片与平面反射镜之间的光路上，光学元器件设置于平面镜基片与角锥反射镜之间的光路上。
2.如权利要求1所述的失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：所述平面镜基片为输出耦合镜及全反射镜的镀膜基面。
3.如权利要求1所述的失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：所述平面反射镜的数量为一个或多个。
4.如权利要求3所述的失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：所述平面反射镜为45°平面反射镜，数量为两个。
5.如权利要求4所述的失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：45°平面反射镜、平面镜基片和角锥反射镜位于矩形的四个端点。
6.如权利要求1所述的失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：所述平面反射镜替换为直角棱镜或者屋脊棱镜。
7.如权利要求1所述的失调灵敏度低的谐振腔，其特征在于：所述光学元器件为增益介质、调Q晶体、偏振片、波片或非线性晶体。
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