[发明专利]调节激光光轴与高斯输出镜中心点的光学装置

说明书

技术领域

本发明是关于适用于激光器采用高斯输出镜的非稳腔的光轴调节装置。

背景技术

反射率径向高斯分布的变反射率镜作为输出耦合器的非稳腔，对腔内光束有很强的空间限模能力，且实现极为方便,因而得到了广泛的研究。现有技术高斯反射率镜非稳腔光场的径向分布为高斯型，由于常规光腔，腔镜上光束的相位在径向存在着不均匀的扰动,扰动会使输出光束波前产生相位畸变 ,对输出光束的光束质量有一定的影响。现有技术为了实现谐振腔的良好匹配，获得最佳的输出结果，在激光器中，通常都需要对其中的光学元器件进行调整和移动，特别是采用高斯镜的激光非稳腔，需要激光的光轴与高斯输出镜的中心点精确对准。目前常用的光学调节装置是如图8基于可变形元件或者伸缩元件调节的多维调节架，该装置由位于矩形固定架中心的圆形镜片和按四等分均布在圆形镜片的螺钉和弹簧组成，两个互为垂直的螺钉与两个互为垂直的弹簧相对应。螺钉13与高斯输出镜10相连，弹簧12可以支撑高斯输出镜10，通过调节螺钉13，从而满足高斯输出镜10的两维度的移动。但是由于弹簧的固定，所以在恶劣环境考核中，存在变形。虽然该装置可以实现在常规环境中的横向和纵向两自由度调节。但是在高低温或者冲击振动环境中的正常使用环境中，由于采用的弹簧等伸缩元件，存在形变等因素，以及整个多维调节架的加工误差等，易在恶劣环境中，导致谐振腔的变化而引起输出光束的恶化，不能保证在恶劣环境的稳定性，从而影响正常使用。

发明内容

本发明的目的针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种能够在各种高低温和冲振环境下，不会改变光轴传输方向，稳定可靠调节激光光轴与高斯输出镜中心点的光学装置。

本发明的上述目的可以通过下述技术方案予以实现：一种调节激光光轴与高斯输出镜中心点的光学装置，包括，平面底板相连凸台的光学安装基座，光学安装基座凸台上制有安放光轴调节筒的台阶孔，其特征在于，光轴调节筒底部周向上分布有螺纹孔，口径端面制有倾斜平面，倾斜平面上固联有圆形镜片，两个光轴调节筒2分别通过上述光学安装基座凸台两端的台阶孔，动配合装配在孔体台阶的两端共轴腔内，由锁紧螺钉4通过螺纹孔5将光轴调节筒锁紧在基座上台阶孔内。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

本发明通过光学安装基座凸台上安放光轴调节筒的台阶孔，分别将两个光轴调节筒装配在光学安装基座台阶孔体两端，使其两边倾斜平面上固联的两片镀有增透膜的K9平行圆形镜片相对于与非稳腔输出激光光轴垂直的平面上的转动，实现非稳腔输出激光光轴在与激光垂直的平面内的横向和纵向的两自由度移动，使激光光轴的中心与高斯输出镜对准，获得最佳激光输出，平行圆形镜片仅仅改变激光光轴的偏移，不会改变激光光轴的传输方向。通过光学胶安装于圆形中空的钛合金光轴调节筒的倾斜面上，用光学胶的良好固化特性和材料的膨胀特性，实现K9玻璃圆形镜片与金属光学安装基座良好膨胀特性匹配，并能保证光束的通过性，不会产生遮挡。光轴调节筒在整个过程中有利于光轴调节，调节方便，调节完毕通过锁紧螺钉即可固定，结构紧凑，占用体积小，可放置于小型激光腔内。本发明避免了采用常规的调节装置在高低温和冲振环境中的不稳定性，提高了采用高斯镜非稳腔的实用性。

本发明在非稳腔光学调试中，在保证光轴指向性的条件下，对光轴的对准点进行两个自由度的连续移动（正对光轴方向，上下和左右移动），保证了采用高斯镜的非稳腔的激光器的良好光束质量输出，以及在各种高低温和冲振下的稳定性，实现非稳腔中高斯镜的良好匹配。由于高斯非稳腔需要增益介质的中心轴和高斯镜的中心在一条直线上，而由于安装高斯镜的误差，不能保证两个增益介质和高斯镜的同轴性，所以在增益介质和高斯镜的中间，安装光轴调节筒，增益介质的光轴经过光轴调节筒后，可以通过光轴调节筒进行调节，所以经过增益介质后的激光光轴再次通过光轴调节筒后，在垂直于光轴平面内实现横向和纵向调节，从而使光轴与高斯镜的中心共轴。

附图说明                        

图1是调节激光光轴与高斯输出镜中心点的光学装置的正视图。

图2是图1的剖视图。

图3是图1的左视图。

图4 是光轴调节筒示意图。

图5是图1的光路示意图。

图6光学调节装置的光束运行轨迹图。

图7高斯非稳腔的激光器示意图。

图8常规调节架示意图。