专利名称：激光器谐振腔偏心调整机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于激光器件领域，涉及一种激光器谐振腔单元器件装调与固定的偏心调整机构。
背景技术：
激光器中最关键的器件是谐振腔。谐振腔的装调结果将直接影响激光器输出光束的功率稳定性、功率值和光束质量等技术指标。
输出凹面镜的调整与固定是谐振腔装调的关键技术。如
图1所示平凹谐振腔是由反射镜和输出凹面镜组成。在端泵浦激光器中，入射泵浦光在激光增益介质中的强度中心沿NN轴传播，同时NN轴也是反射镜的法线。谐振腔装调结果是使输出凹面镜的光轴OO与反射镜法线NN平行并且输出凹面镜凹面顶点O及凹面球心位于法线NN上。要达到上述结果要求，输出凹面镜的装调与固定技术是获得高质量激光的关键。要实现装调与固定技术有多种方案。
方案一如图2是采用光学调整架形式，其谐振腔的调整速度快。缺点是由于采用了两个螺钉调节输出凹面镜座，使得结构庞大；采用滚珠限位和弹簧拉紧使得抗振动性能差，因此不适合于激光器产品的生产。
方案二如图1是采用修垫输出凹面镜座的形式，在装调输出凹面镜垂直方向时出现如图3、4所示的现象a、如图3所示当输出凹面镜球心高于NN轴时可以修磨输出凹面镜座，也可以垫输出凹面镜座的一边使输出凹面镜倾斜，降低输出凹面镜的凹面球心。
b、如图4所示当输出镜凹面球心低于NN时可以用垫片整体垫输出凹面镜座，也可以垫输出凹面镜座的一边使输出凹面镜倾斜，抬高输出凹面镜的凹面球心；按以上方法调节输出凹面镜垂直方向时，输出凹面镜的水平方向可通过移动输出凹面镜座来调整。此方案结构可靠、抗振动性强。缺点是由于需要修磨输出凹面镜座或用垫块垫，使得装调速度慢，不适合于激光器产品的生产。
本实用新型的目的是解决激光器谐振腔的装调过程中，输出凹面镜的装调和固定结构庞大，抗振动性差，装调速度慢，不适合于激光器产品的批量生产问题，将提供一种输出凹面镜容易装调、装调速度快、固定可靠、抗振动能力强、成本低和适合批量生产的激光器谐振腔偏心调整机构。
本实用新型如图5所示包括主镜座1、偏心输出凹面镜座2、输出凹面镜3、螺钉4、锁紧螺钉5、底板6、反射镜7、镜座8组成，输出凹面镜3固定在偏心输出凹面镜座2内，偏心输出凹面镜座2套在主镜座1内并用锁紧螺钉5固定，在底板6上用螺钉4固定主镜座1。
由于机械件和光学件加工误差等原因，反射镜的法线NN与输出凹面镜的光轴OO是不重合的。调整偏心输出凹面镜座在主镜座内转动，使输出凹面镜的光轴OO在垂直平面内的轨迹为一个园，只要反射镜的法线NN与输出凹面镜的光轴OO在输出凹面镜光轴OO的垂直平面内垂直方向的距离小于这个园的半径，就可以通过在主镜座的孔内转动偏心输出凹面镜座，可在垂直方向调整输出凹面镜的光轴OO和反射镜法线NN在同一个水平面上，拧紧锁紧螺钉而固定偏心输出凹面镜座。再通过水平方向移动和绕垂直轴转动输出凹面镜，使输出凹面镜光轴OO和反射镜法线NN重合，然后再拧紧主镜座固定螺钉，把主镜座固定在底板上。
本实用新型的优点由于采用偏心调节输出凹面镜光轴的垂直方向的位置，然后直接移动与转动输出凹面镜座调节输出凹面镜水平方向的位置和角度，使得输出凹面镜装调结构简单、装调容易、装调速度快和成本低，采用螺钉固定偏心输出凹面镜座和主镜座使得整个结构固定可靠、抗振动能力强，因此本实用新型提供了适合批量生产激光器谐振腔装调的偏心调整机构。
具体元件为泵浦源及光学系统9和激光谐振腔组件10。激光谐振腔组件10中有主镜座1、偏心输出凹面镜座2、输出凹面镜3、螺钉4、锁紧螺钉5、底板6、反射镜7、镜座8。在激光工作物质上镀制1064nm波长反射率高于99％，808nm波长增透的反射镜7，激光工作物质采用NdYVO4材料，另一面镀制1064nm波长的增透膜；输出凹面镜3镀制1064nm波长的反射率在50％到99.9％之间的反射膜。
谐振腔由反射镜7和输出凹面镜3组成。泵浦源及光学系统9发出的泵浦光束11聚焦到反射镜7的激光工作物质内，泵浦光束强度中心沿图5中的NN方向传播并调整输出凹面镜3，可获得1064nm波长的激光。
本实用新型的实施例二如图7所示它是半导体激光泵浦固体绿激光器谐振腔中的偏心调整机构。激光谐振腔组件10内增加了KTP作为材料的倍频晶体12，在倍频晶体两通光面镀制1064nm波长和532nm波长双增透膜。输出凹面镜3镀制1064nm波长反射率高于到99％高反膜和532nm波长增透膜。其它元件与实施例一中相同。
谐振腔由反射镜7和输出凹面镜3组成。泵浦源及光学系统9发出的泵浦光束11聚焦到反射镜7的激光工作物质内，泵浦光束11强度中心沿图5中的NN方向传播并调整输出凹面镜3，在谐振腔内可产生1064nm波长的激光并在谐振腔内振荡传播，当1064nm波长的激光通过倍频晶体12时产生532nm的倍频光，倍频光可通过输出凹面镜3输出而获得532nm的绿色激光。
本实用新型的实施例三与图7所示相同它是半导体激光泵浦固体红激光器谐振腔中的偏心调整机构。倍频晶体12也可改为LBO作为晶体材料，在倍频晶体两通光面镀制1342nm波长和671nm波长双增透膜。在激光工作物质上镀制1342nm波长反射率高于99％，808nm波长增透的反射镜7，激光工作物质采用NdYVO4材料，另一面镀制1342nm波长的增透膜；输出凹面镜3镀制1342nm波长反射率高于99％高反膜以及1064nm波长和532nm波长增透膜。其它元件与实施例一中相同。
工作原理与实施例二相同，只不过调整输出凹面镜3时，在谐振腔内产生1342nm波长的激光并在谐振腔内振荡传播，当1342nm波长的激光通过倍频晶体12时产生671nm的倍频光，并通过输出凹面镜3输出而获得671nm的红色激光。
权利要求1.激光器谐振腔偏心调整机构，包括反射镜7、镜座8，其特征在于还包括主镜座1、偏心输出凹面镜座2、输出凹面镜3、螺钉4、锁紧螺钉5、底板6，输出凹面镜3固定在偏心输出凹面镜座2内，偏心输出凹面镜座2套在主镜座1内并用锁紧螺钉5固定，在底板6上用螺钉4固定主镜座1。
专利摘要本实用新型属于激光器件领域,涉及一种激光器谐振腔单元器件装调与固定的偏心调整机构。包括主镜座、偏心输出凹面镜座、输出凹面镜、螺钉、锁紧螺钉、底板、反射镜、镜座。由于采用偏心调节输出凹面镜光轴的垂直方向的位置,然后直接移动与转动输出凹面镜座调节输出凹面镜水平方向的位置和角度,使得输出凹面镜装调结构简单、装调容易、装调速度快和成本低,采用螺钉固定偏心输出凹面镜座和主镜座使得整个结构固定可靠、抗振动能力强,因此提供适合批量生产激光器谐振腔装调的偏心调整机构。
文档编号H01S3/00GK2478265SQ0122164
公开日2002年2月20日 申请日期2001年4月17日 优先权日2001年4月17日
发明者檀慧明, 周立民, 田慕纯 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所