一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)屬于高功率脈沖激光器領(lǐng)域，該調(diào)整機(jī)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要反復(fù)測試調(diào)整，耗時長，精度差的問題。該調(diào)整機(jī)構(gòu)包括：前固定板、輸出鏡、自準(zhǔn)直儀、后固定板、全反射鏡、基準(zhǔn)鏡、步進(jìn)電機(jī)、楔形塊調(diào)整件、全反射鏡座和顯示控制單元；所述輸出鏡和自準(zhǔn)直儀安裝在前固定板上；所述三個楔形塊調(diào)整件按120°均布安裝在后固定板上；安裝全反射鏡和基準(zhǔn)鏡的全反射鏡座安裝在楔形塊調(diào)整件上；所述步進(jìn)電機(jī)分別安裝在各自的楔形塊調(diào)整件上；所述顯示控制單元分別與自準(zhǔn)直儀和步進(jìn)電機(jī)連接。本發(fā)明應(yīng)用全過程實(shí)現(xiàn)自動化，耗時短，對諧振腔兩腔鏡的相對位置進(jìn)行高精度調(diào)整，調(diào)整角度的精度可達(dá)到0.1″。
【專利說明】
一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于高功率脈沖激光器領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)諧振腔是激光器的關(guān)鍵部件。它的主要作用是一方面提供軸向光波模的光學(xué)正反饋，另一方面控制振蕩模式的特性。為獲得較高的增益，高功率TEA 0)2激光器一般采用平-凹穩(wěn)定諧振腔。其中，輸出鏡為平面鏡，表面鍍有選擇輸出波長的光學(xué)膜層;全反射鏡為凹面鏡，表面鍍有全反射金膜。激光光子在兩個腔鏡之間來回振蕩，當(dāng)達(dá)到一定增益后便形成激光由輸出鏡輸出。
[0003]產(chǎn)生激光之前，光學(xué)諧振腔兩腔鏡的相對位置必須調(diào)正，即兩腔鏡的軸線必須平行，軸線之間的夾角誤差應(yīng)小于5〃，且輸出鏡的輸出口徑必須包含全反射鏡的整個凹面。只有這樣，光子在諧振腔內(nèi)才能達(dá)到最強(qiáng)的振蕩增益，激光光束才能具有最高的能量。
[0004]目前，光學(xué)諧振腔腔鏡位置的調(diào)整主要是手動調(diào)整。當(dāng)光學(xué)諧振腔由于振動或者溫度變化而失調(diào)時，激光的輸出功率急劇下降，甚至不能產(chǎn)生激光。此時，一般以輸出鏡為基準(zhǔn)，通過手動調(diào)整全反射鏡的角度使其軸線平行于輸出鏡的軸線，使光學(xué)諧振腔恢復(fù)正常。手動調(diào)整諧振腔的過程中要依靠激光光斑的形狀來判斷腔鏡相對位置的變化，但不能確定相對位置變化的具體數(shù)值，只能反復(fù)地測試和調(diào)整。這種方法不僅耗時長，而且精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，該調(diào)整機(jī)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要反復(fù)測試調(diào)整，耗時長，精度差的問題。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，該調(diào)整機(jī)構(gòu)包括:前固定板、輸出鏡、自準(zhǔn)直儀、后固定板、全反射鏡、基準(zhǔn)鏡、步進(jìn)電機(jī)、楔形塊調(diào)整件、全反射鏡座和顯示控制單元;所述輸出鏡和自準(zhǔn)直儀安裝在前固定板上;所述三個楔形塊調(diào)整件按120°均布安裝在后固定板上；安裝全反射鏡和基準(zhǔn)鏡的全反射鏡座安裝在楔形塊調(diào)整件上;所述步進(jìn)電機(jī)分別安裝在各自的楔形塊調(diào)整件上;所述顯示控制單元分別與自準(zhǔn)直儀和步進(jìn)電機(jī)連接；
[0008]所述自準(zhǔn)直儀通過基準(zhǔn)鏡監(jiān)視輸出鏡和全反射鏡軸線之間角度的偏差，當(dāng)自準(zhǔn)直儀監(jiān)視的基準(zhǔn)鏡的角度值將發(fā)生變化，顯示控制單元根據(jù)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過控制楔形塊調(diào)整全反射鏡的俯仰角度，使輸出鏡和全反射鏡的相對位置恢復(fù)到基準(zhǔn)值。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以輸出鏡為基準(zhǔn)，通過準(zhǔn)確判斷兩腔鏡的相對位置偏差，利用顯示控制單元對全反射鏡的角度進(jìn)行精確地調(diào)整，保證激光的穩(wěn)定輸出，全過程實(shí)現(xiàn)自動化，耗時短，對諧振腔兩腔鏡的相對位置進(jìn)行高精度調(diào)整，調(diào)整角度的精度可達(dá)到0.1〃。
【附圖說明】
[0010]圖1本發(fā)明一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1、輸出鏡蓋，2、輸出鏡，3、前固定板，4、自準(zhǔn)直儀，5、基準(zhǔn)鏡，6、后固定板，7、步進(jìn)電機(jī)，8、楔形塊調(diào)整件，9、全反射鏡座，10、全反射鏡蓋，11、全反射鏡，12、顯示控制單元和13、連接線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]—種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括輸出鏡蓋1、輸出鏡2、前固定板3、自準(zhǔn)直儀4、基準(zhǔn)鏡5、后固定板6、步進(jìn)電機(jī)7、楔形塊調(diào)整件8、全反射鏡座9、全反射鏡蓋10、全反射鏡11、顯示控制單元12、連接線13。；輸出鏡2和自準(zhǔn)直儀4安裝在前固定板3上;三個楔形塊調(diào)整件8按120°均布安裝在后固定板6上;安裝全反射鏡11和基準(zhǔn)鏡5的全反射鏡座9安裝在楔形塊調(diào)整件8上;步進(jìn)電機(jī)7安裝在楔形塊調(diào)整件8上;顯示控制單元12分別與自準(zhǔn)直儀4和步進(jìn)電機(jī)7連接。
[0014]前固定板3和后固定板6安裝在固定基座上，輸出鏡蓋I和前固定板3通過螺栓連接，將輸出鏡2緊固。自準(zhǔn)直儀4通過螺釘固定在前固定板3上，與輸出鏡2固定在一個基體上?；鶞?zhǔn)鏡5通過螺釘與全反射鏡座9連接，全反射鏡蓋10通過螺釘將全反射鏡11緊固在全反射鏡座9上，基準(zhǔn)鏡5與全反射鏡11固定在一個基體上，基準(zhǔn)鏡5的角度變化即反應(yīng)全反射鏡11的角度變化。當(dāng)基準(zhǔn)鏡5、全反射鏡座9、全反射鏡蓋10和全反射鏡11安裝成一體后，將全反射鏡座9通過螺母固定在楔形塊調(diào)整件8的升降螺桿上。步進(jìn)電機(jī)7與楔形塊調(diào)整件8裝配后通過螺釘固定在后固定板6上，步進(jìn)電機(jī)7轉(zhuǎn)動時通過螺旋機(jī)構(gòu)控制楔形塊調(diào)整件8升降螺桿的升降。步進(jìn)電機(jī)7與楔形塊調(diào)整件8共3套，在圓周上按120°均勻分布。顯示控制單元12可顯示自準(zhǔn)直儀4監(jiān)視的角度值，即全反射鏡11與輸出鏡2軸線之間的偏角，并根據(jù)初始的基準(zhǔn)值控制步進(jìn)電機(jī)7的運(yùn)轉(zhuǎn)來調(diào)整兩者之間軸線的偏角。連接線13用于傳輸指令和反饋信號。
[0015]當(dāng)初次調(diào)整完全反射鏡11與輸出鏡2的相對位置后，將自準(zhǔn)直儀4的角度值歸零，并以此位置為基準(zhǔn)。當(dāng)由于振動或者溫度變化造成諧振腔失調(diào)時，自準(zhǔn)直儀4監(jiān)視的基準(zhǔn)鏡5的角度值將發(fā)生變化。當(dāng)變化的角度值超過設(shè)定允許范圍后，顯示控制單元12根據(jù)角度的變化值控制步進(jìn)電機(jī)7轉(zhuǎn)動，并通過螺旋機(jī)構(gòu)控制楔形塊調(diào)整件8的升降來調(diào)整全反射鏡11的角度，使全反射鏡11與輸出鏡2的相對位置恢復(fù)到初始的基準(zhǔn)值，即使光學(xué)諧振腔恢復(fù)正常。自準(zhǔn)直儀的角度精度可達(dá)到0.1〃。
【主權(quán)項】
1.一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，該調(diào)整機(jī)構(gòu)包括:前固定板、輸出鏡、自準(zhǔn)直儀、后固定板、全反射鏡、基準(zhǔn)鏡、步進(jìn)電機(jī)、楔形塊調(diào)整件、全反射鏡座和顯示控制單元;所述輸出鏡和自準(zhǔn)直儀安裝在前固定板上;所述三個楔形塊調(diào)整件按120°均布安裝在后固定板上;安裝全反射鏡和基準(zhǔn)鏡的全反射鏡座安裝在楔形塊調(diào)整件上;所述步進(jìn)電機(jī)分別安裝在各自的楔形塊調(diào)整件上;所述顯示控制單元分別與自準(zhǔn)直儀和步進(jìn)電機(jī)連接； 所述自準(zhǔn)直儀通過基準(zhǔn)鏡監(jiān)視輸出鏡和全反射鏡軸線之間角度的偏差，當(dāng)自準(zhǔn)直儀監(jiān)視的基準(zhǔn)鏡的角度值將發(fā)生變化，顯示控制單元根據(jù)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過控制楔形塊調(diào)整全反射鏡的俯仰角度，使輸出鏡和全反射鏡的相對位置恢復(fù)到基準(zhǔn)值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述輸出鏡通過輸出鏡蓋固定在前固定板上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述全反射鏡通過全反射鏡蓋固定在后固定板上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述所述顯示控制單元通過連接線分別與自準(zhǔn)直儀和步進(jìn)電機(jī)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)諧振腔全反射鏡自動調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述楔形塊調(diào)整件上安裝升降螺桿。
【文檔編號】H01S3/08GK105870771SQ201610377820
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】邵明振, 邵春雷, 楊貴龍, 陳飛, 郭勁
【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