[发明专利]一种环形激光谐振腔光阑装调系统及其装调方法

说明书

本发明公开了一种环形激光谐振腔光阑装调系统，包括一固定在基座上的待装配的环形谐振腔腔体，环形谐振腔腔体一侧外设置有激光泵浦源，环形谐振腔腔体的一个角上设置有棱镜，另外三个角上均设置有反射镜，沿棱镜出射的激光束水平方向设置有光电探测器，光电探测器通过导线依次连接有激光器频率控制箱和频率伺服器。装调方法包括：首先，将环形谐振腔腔体出射的激光束通过棱镜以布儒斯特角输出光对准入射至光电探测器的光敏面上，之后打开激光器频率控制箱，进行模态扫描和稳频，利用光阑装配前后激光泵浦源的电压变化量检测光阑的装配位置。本系统检测过程简单、处理快捷且装配结果准确。

技术领域

本发明涉及精密装配技术领域，具体涉及一种环形激光谐振腔光阑装调系统，还涉及该系统的装调方法。

背景技术

环形激光器是激光陀螺、激光重力仪、光谱检测等应用领域的核心器件。对于具有高性能、高稳定度要求的相干检测激光光源——环形激光器，通过光阑限制谐振腔高阶横模起振并控制满足限模要求的最低损耗状态，直接关系着这类激光器工作时的精度和稳定性。这种环形激光器对光阑的装配位置精度要求非常高，一般微米级的位置误差就足以对干涉检测精度和工作稳定性产生影响。目前，传统的环形激光器光阑装配方法是由专业技术工人，使用倍率计将装配位置放大10～20倍，依靠人眼观察光阑棱边到光斑边缘的距离，进行定位装配。由于涉及微观尺寸的测量，受观察角度、操作熟练度、激光模式状态以及工人主观因素等的影响，保证装配结果的稳定、可靠且一致是非常困难的。

发明内容

本发明的目的是提供一种环形激光谐振腔光阑装调系统，实现了环形激光谐振腔光阑的精密装配。

本发明的另一目的是提供上述环形激光谐振腔光阑装调方法。

本发明所采用的技术方案是，一种环形激光谐振腔光阑装调系统，包括一固定在基座上的待装配的环形谐振腔腔体，环形谐振腔腔体内充有He-Ne增益气体的一侧外设置有激光泵浦源，环形谐振腔腔体的一个角上设置有棱镜，环形谐振腔腔体的另外三个角上均设置有反射镜，任意一个反射镜的内侧加装有贴片外光阑，沿棱镜出射的激光束水平方向设置有光电探测器，光电探测器通过导线连接有激光器频率控制箱，激光器频率控制箱通过导线连接有频率伺服器，频率伺服器和环形谐振腔腔体通过橡胶管连接，且频率伺服器位于所述激光泵浦源相对的一侧。

本发明所采用的另一个技术方案是，一种环形激光谐振腔光阑装调方法，具体步骤如下：

步骤1，通过激光泵浦源施加电压，引燃环形谐振腔腔体，环形谐振腔腔体出射的激光束通过棱镜以布儒斯特角输出光对准入射至光电探测器的光敏面上；

步骤2，经步骤1后，打开激光器频率控制箱，进行模态扫描，模态扫描的时间为1min～2min；

步骤3，经步骤2后，当激光器频率控制箱上显示最大光强度时，通过激光器频率控制箱锁定镍铬合金加热丝的电压，并在该电压下进行稳频；

步骤4，经步骤3后，降低激光泵浦源的电压至光电探测器显示的光强度为0，记录此时激光泵浦源的电压U₁；

步骤5，经步骤4后，将待装配的光阑放置装配位置周围，再次降低激光泵浦源的电压至光电探测器显示的光强度为0，记录此时激光泵浦源的电压U₂，计算U₁与U₂电压差值的绝对值ΔU，当ΔU为0.14V～0.16V时，即可完成光阑装配；若ΔU小于0.14V，则将光阑靠近激光束边缘；若ΔU大于0.16V，则将光阑远离激光束边缘。

本发明的特点还在于，

棱镜外套有密封罩，密封罩外边缘由密封圈密封。

密封罩的一端连接在环形谐振腔腔体的外侧壁，密封罩的另一端通过合金接嘴连接在频率伺服器外侧壁。