一种可高效调试的U型腔激光器及其调试方法与流程

本发明涉及固体激光技术调试领域，特别涉及一种可高效调试的u型腔激光器及其调试方法。

背景技术：

谐振腔、工作介质和泵浦源是产生激光的三个必要条件，激光谐振腔主要是由全反镜、输出镜和工作介质构成。激光u型腔在腔内插入一些反射镜折返光路，使腔长增加的同时还能控制谐振腔的体积，可以更好的利用激光器内部空间。而u型腔腔内的光学元件较多，光学元件存在偏差则会对谐振腔的光路造成影响，严重影响激光输出的参数。现有的激光调试比较繁琐且难度较大，整个激光谐振腔的调试效率极低。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供的一种可高效调试的u型腔激光器及其调试方法，旨在解决现有激光调试繁琐、难度大和效率低的问题。

技术方案：一种可高效调试的u型腔激光器，包括谐振腔、谐振腔内的激光晶体、谐振腔两端对称设置的泵浦源和光学耦合系统，谐振腔包括全反镜和输出镜，还包括用于发出基准光调试谐振腔的激光调试装置，其包括红外激光器、pbs和1/4波片；谐振腔还包括两个反射镜，全反镜、两个反射镜和输出镜构成u型折叠腔；激光调试装置向谐振腔发射的基准光经反射镜反射至激光晶体后再经反射镜反射至全反镜；谐振腔内还有成对设置的小孔光阑，其用于调节谐振腔内光路的准直；所述泵浦源发出的泵浦光经光学耦合系统准直聚焦后经过激光晶体中心。

优选的，所述红外激光器为1064nm红外激光器。

优选的，所述反射镜为45°反射镜。

优选的，所述小孔光阑的直径在0.1mm-2mm范围内可调，且孔中心高度与光路高度一致。

优选的，所述泵浦源为激光二极管。

本发明还提供一种如前述任意一项所述的可高效调试的u型腔激光器的调试方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：开启并调节激光调试装置，将激光调试装置中的红外激光器经pbs和1/4波片发出的红外激光设为基准光，并调试基准光发射至谐振腔；

步骤2：通过谐振腔成对的小孔光阑调节谐振腔内反射光路的准直，使得基准光经反射镜反射至激光晶体后再经反射镜反射至全反镜；

步骤3：调节激光晶体使其端面与基准光垂直；

步骤4：调节泵浦源发出的泵浦光和光学耦合系统使泵浦光与基准光重合；

步骤5：调节谐振腔内的全反镜，使基准光经pbs的反射光与经全反镜的反射光重合；

步骤6：调节谐振腔内的输出镜，使全反镜的反射光与经输出镜的反射光重合，完成调试。

有益效果：本发明利用红外激光器、pbs和1/4波片组成激光调试装置，使泵浦光与基准光重合，使经过全反镜和输出镜反射的基准光重合，保证了整个谐振腔的端面平行度，可以高效的调试激光u型腔，调试方法简单、准确。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的实施案例进行详细的描述；

如图1所示，本发明所述的可高效调试的u型腔激光器，包括谐振腔、激光调试装置、谐振腔内的激光晶体9、谐振腔两端对称设置的泵浦源16；21和光学耦合系统18；19，泵浦源16；21发出的泵浦光经光学耦合系统18；19准直聚焦后经过激光晶体9中心。泵浦源16；21优选为激光二极管。泵浦源16；21与光学耦合系统18；19之间通过光纤17；20连接。

谐振腔包括全反镜14、两个反射镜7；11、输出镜4，全反镜14、两个反射镜7；11和输出镜4构成的u型折叠腔；谐振腔内还有成对设置的小孔光阑5；6；8；10；12；13，其用于调节谐振腔内光路的准直；具体为输出镜4与反射镜7之间设置了小孔光阑5；6，反射镜7与反射镜11之间设置了小孔光阑8；10，反射镜11与全反镜14之间设置了小孔光阑12；13。反射镜7；11优选为45°反射镜，小孔光阑5；6；8；10；12；13的直径在0.1mm-2mm范围内可调，且孔中心高度与光路高度一致。

用于发出基准光调试谐振腔的激光调试装置，其包括红外激光器1、pbs2和1/4波片3；红外激光器1经由pbs2和1/4波片3向谐振腔发射基准光，该基准光经反射镜7反射至激光晶体9后再经反射镜11反射至全反镜14。红外激光器1优选为1064nm红外激光器。

本发明所述的一种可高效调试的u型腔激光器的调试方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：开启并调节激光调试装置，将激光调试装置中的红外激光器1经pbs2和1/4波片3发出的红外激光设为基准光，并调试基准光发射至谐振腔。

步骤2：通过谐振腔成对的小孔光阑5；6；8；10；12；13调节谐振腔内反射光路的准直，使得基准光经反射镜7反射至激光晶体9后再经反射镜11反射至全反镜14。使用小孔光阑5；6调节红外激光器1在轴线方向上的准直，调节谐振腔光路中的反射镜7，利用小孔光阑8；10，使反射镜7反射的光通过两光阑的中心，固定反射镜7；调节谐振腔光路中的反射镜11，利用小孔光阑12；13，使反射镜11反射的光通过两光阑的中心，固定反射镜11。

步骤3：调节激光晶体9使其端面与基准光垂直，即基准光垂直与激光晶体9端面中心通过。

步骤4：调节泵浦源16；21发出的泵浦光和光学耦合系统18；19使泵浦光与基准光重合；

步骤5：调节谐振腔内的全反镜14，使基准光经pbs2的反射光与经全反镜14的反射光重合，并利用ccd15来标定位置；

步骤6：调节谐振腔内的输出镜4，使全反镜14的反射光与经输出镜4的反射光重合，并利用ccd15来标定位置，完成调试。

本发明用1064nm红外激光器、pbs和1/4波片组成激光调试装置，调节1064nm激光为基准光，使用成对的小孔光阑调节基准光准直；再使用成对的小孔光阑调节反射光路准直，调节激光晶体使其端面与基准光垂直；调节激光二极管和光学耦合系统使泵浦光与基准光重合；调节全反镜，使基准光经pbs的反射光与经全反镜的反射光重合；调节输出镜，使全反镜的反射光与经输出镜的反射光重合。本发明利用激光调试装置使泵浦光与基准光重合，经过全反镜和输出镜反射的基准光重合，保证了整个谐振腔的端面平行度，可以高效的调试激光u型腔，调试方法简单、准确。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可高效调试的U型腔激光器及其调试方法，用1064nm红外激光器、PBS和1/4波片组成激光调试装置，调节1064nm激光为基准光，使用成对的小孔光阑调节基准光准直；再使用成对的小孔光阑调节反射光路准直，调节激光晶体使其端面与基准光垂直；调节激光二极管和光学耦合系统使泵浦光与基准光重合；调节全反镜，使基准光经PBS的反射光与经全反镜的反射光重合；调节输出镜，使全反镜的反射光与经输出镜的反射光重合。本发明利用激光调试装置使泵浦光与基准光重合，经过全反镜和输出镜反射的基准光重合，保证了整个谐振腔的端面平行度，可以高效的调试激光U型腔，调试方法简单、准确。

技术研发人员：王延成;周军;于广礼;任树青;吴佳滨
受保护的技术使用者：南京先进激光技术研究院
技术研发日：2017.08.01
技术公布日：2017.09.29