【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光，具体而言，涉及一种腔长动态可调的稳腔碟片激光器及调控方法。
技术介绍
1、激光技术自问世以来，经过不断发展，其中的固体激光器被广泛应用于基础科研、工业加工、民生医疗等领域。传统的固体激光器因为其严重的热效应限制了输出激光参数的提升，阻碍其进一步发展。为提升固体激光器中的热管理能力，由传统的棒状激光器而发展出板条激光器、光纤激光器及碟片激光器，相比于板条激光器及光纤激光器，碟片激光器同时具备高峰值功率、大能量及高光束质量等优点。
2、常规的碟片激光器，为使得激光器保持基横模输出，通常需要在实验上大量优化腔型并进行对比，使得碟片激光晶体受热时变化的曲率始终工作在稳区范围内，同时使得碟片处激光光斑半径满足模式匹配要求以使输出激光保持在基横模状态。此外，碟片激光晶体工作时前方空气产生的热空气效应等会影响腔内光束的指向性，降低激光器效率及稳定性。
技术实现思路
1、本申请一些实施例提供一种腔长动态可调的稳腔碟片激光器，包括：
2、激光光路，包括沿光路方向依次设置的端镜、第一反射镜、碟片激光晶体以及多个反射镜，其中，所述端镜与第一压电控制镜架连接且设置于电动位移平台上，所述第一反射镜与第二压电控制镜架连接，通过所述第一压电控制镜架调整所述端镜的偏摆俯仰角度，通过所述电动位移平台调整所述端镜的位移，通过所述第二压电控制镜架调整所述第一反射镜的偏摆俯仰角度；
3、标定光路，用于标定所述碟片激光晶体处、所述端镜以及所述第一反射镜的光束指向性，当所述
4、在一些实施例中,所述标定光路包括：初始光路、参考光路以及探测光路；
5、其中，所述初始光路包括从第一激光光源发出的激光经分光镜、所述激光光路后射入探测器；所述参考光路包括从第二激光光源发出的激光经所述分光镜射入所述探测器；所述探测光路包括从所述第二激光光源发出的激光经所述分光镜射、所述激光光路后射入所述探测器。
6、在一些实施例中,所述探测光路经所述分光镜射出后至所述探测器的路径与所述初始光路重叠，且所述初始光路、所述参考光路以及所述探测光路在所述探测器的光斑中心位置重合。
7、在一些实施例中,所述标定光路包括：
8、变焦透镜，用于通过调整所述变焦透镜的焦距，调整所述初始光路和所述探测光路在所述探测器的光斑大大小。
9、在一些实施例中,所述第一激光光源发出的激光波长、所述第二激光光源发出的激光波长与所述激光光路输出的激光和激光器所使用的泵浦光波长各不相同。
10、在一些实施例中,还包括：
11、压电控制器，与所述第一压电控制镜架、所述电动位移平台以及所述第二压电控制镜架电连接，以同步或异步控制所述第一压电控制镜架、所述电动位移平台以及所述第二压电控制镜架的位移和/或偏摆俯仰角度。
12、在一些实施例中,还包括：
13、中央控制单元，与所述压电控制器和所述探测器连接，配置为通过所述探测器输出的光斑情况调整所述压电控制器的控制指令。
14、本申请还提供一种根据如上任意一项实施例所述激光器的调控方法，
15、在所述激光器工作过程中，通过所述电动位移平台以及所述第一压电控制镜架调控所述端镜偏摆俯仰角度和位移，通过所述第二压电控制镜架调控所述第一反射镜的偏摆俯仰角度，使得所述初始光路、所述参考光路以及所述探测光路在所述探测器的光斑中心位置重合；
16、当所述探测光路在所述探测器上的探测光斑大小发生变化时，调整变焦透镜的焦距，以确定所述碟片激光晶体的曲率变化方向以及曲率变化大小；
17、基于所述碟片激光晶体的曲率变化方向以及曲率变化大小再次通过所述电动位移平台以及所述第一压电控制镜架调控所述端镜偏摆俯仰角度和位移，通过所述第二压电控制镜架调控所述第一反射镜的偏摆俯仰角度，使得所述初始光路、所述参考光路以及所述探测光路在所述探测器的光斑中心位置重合。
18、在一些实施例中,还包括初始化标定步骤，包括：
19、标定第一驱动电压与所述第一压电控制镜架偏移角度的关系；和/或；
20、标定第二驱动电压与所述第二压电控制镜架偏移角度的关系；和/或；
21、标定第三驱动电压与所述电动位移平台位移距离之间的关系；和/或；
22、标定第四驱动电压与变焦透镜焦距之间的关系。
23、在一些实施例中,所述通过所述电动位移平台以及所述第一压电控制镜架调控所述端镜偏摆俯仰角度和位移，通过所述第二压电控制镜架调控所述第一反射镜的偏摆俯仰角度，包括：
24、通过中央控制单元显示所述探测器输出的光斑情况，并基于所述光斑情况调整压电控制器的控制指令，从而通过所述电动位移平台以及所述第一压电控制镜架调控所述端镜偏摆俯仰角度和位移，通过所述第二压电控制镜架调控所述第一反射镜的偏摆俯仰角度。
25、本申请实施例的上述方案与相关技术相比，至少具有以下有益效果：
26、本专利技术为弱化碟片激光晶体热效应带来的自身曲率变化对谐振腔性质的影响，提出一种能够实时改变谐振腔腔长的碟片激光器及其调控方法，利用外部标定光路实时测量碟片激光晶体曲率变化方向及大小，指导腔长变化方向及大小，使得激光器输出激光保持较好的光束质量。同时为了克服碟片激光器自身热空气楔效应及电动位移平台移动时对谐振腔内光束指向性的影响，利用外部标定光路与腔内压电镜架及计算机图像识别及压电控制软件组成闭环系统，实时调整腔内压电镜架，保证碟片激光器稳定运行。
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1.一种腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,包括：
2.根据权利要求1所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,
3.根据权利要求2所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,
4.根据权利要求3所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于, 所述标定光路包括：
5.根据权利要求2所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,
6.根据权利要求2所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,还包括：
7.根据权利要求6所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,还包括：
8.一种根据权利要求2-6任意一项所述激光器的调控方法，其特征在于,
9.根据权利要求8所述的激光器的调控方法，其特征在于,还包括初始化标定步骤，包括：
10.根据权利要求8所述的激光器的调控方法，其特征在于,所述通过所述电动位移平台以及所述第一压电控制镜架调控所述端镜偏摆俯仰角度和位移，通过所述第二压电控制镜架调控所述第一反射镜的偏摆俯仰角度，包括：
【技术特征摘要】
1.一种腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,包括：
2.根据权利要求1所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,
3.根据权利要求2所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,
4.根据权利要求3所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于, 所述标定光路包括：
5.根据权利要求2所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,
6.根据权利要求2所述的腔长动态可调的稳腔碟片激光器，其特征在于,还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，郝群，姚志焕，陈毅，孙俊杰，樊皎玉，韩仁杰，张新，于晶华，张逸文，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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