【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置及测试方法，属于固体激光器。
技术介绍
1、侧泵固体激光放大器在工作时，由于激光二极管(ld)阵列的泵浦光作用，会在固体激光工作物质内部产生热量，这些热量会导致多种热效应，其中包括热退偏效应。热退偏效应是指由于温度梯度分布引起的热应力双折射，导致激光器输出光的偏振方向发生变化，这种现象会降低激光束的质量，影响激光器的性能和应用效果。
2、热退偏效应的产生机理主要是由于激光工作物质内部的温度分布不均匀，导致热膨胀和热致折射率的变化，从而在激光晶体内部形成热透镜效应和热应力双折射效应。这些效应会导致激光束的模式和偏振状态发生变化，尤其是在高功率泵浦条件下更为明显。
3、侧泵固体放大器的热退偏效应主要影响激光器性能参数，包括光束质量、功率、效率，严重的情况下甚至会损坏光学元件。退偏会导致激光输出的偏振方向发生变化，从而影响光束的质量和稳定性，降低激光器的输出光束质量。热效应导致的非均匀温度分布会引起激光介质内部的热透镜效应和热致双折射效应，减少激光的增益和输出功率。
4、对于热退偏率，目前尚没有对应的测试方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置及测试方法，利用半波片和偏振棱镜(pbs)对不同偏振态的光进行选择，计算退偏后和退偏前的功率之比即为热退偏率。测量装置简易，方法简单，降低了热退偏率测量的难度。
2、本专利技术的技术方案如
3、一种测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，包括沿轴线依次设置的种子光源、扩束系统、第一半波片、第一pbs、待测放大器、第二半波片、第二pbs和能量计；
4、第一半波片的作用是对种子光源的偏振态进行补偿，补偿后经过第一pbs选偏，确保入射的种子光源是纯线偏振光束；
5、第一半波片的作用是对种子光的偏振态进行补偿，补偿后经过pbs选偏，确保入射的种子光是纯线偏振光束。
6、待测放大器包括ld阵列和晶体棒，晶体的温度梯度分布引起的热应力双折射，导致激光器输出光的偏振方向发生变化。第二半波片、第二pbs的作用是将放大器退偏后不同偏振态的光束分离。
7、设计原理：各向同性的激光晶体在温度梯度下会产生光学上的各向异性，线偏振光入射后将发生双折射现象。对于偏振方向互相垂直的两束光，由于折射率不同，经过激光晶体之后将产生光程差，出射后成为椭圆偏振光，产生退偏效应。测量热退偏效应的本质是测量激光偏振特性的变化。
8、优选的，种子光源一般选用能量密度高、光束质量好的基模光斑。
9、优选的，所述扩束系统包括凹面镜和凸透镜，根据待测激光器的晶体尺寸和种子光的光斑尺寸，选取合适焦距的凹面镜和凸面镜，凹面镜靠近激光器，凸透镜靠近待测放大器；两个镜片焦距的选取，取决于放大器的晶体直径尺寸。
10、种子光源一般为光束质量较好的基模光斑，对于大晶体棒直径的放大器模块，需要对种子光进行扩束。扩束的倍数为凸镜焦距/凹镜焦距。扩束系统扩束后的种子光源的直径为待测放大器晶体棒直径的80％，通过搭配不同焦距的凹镜和凸镜，对种子光源进行扩束。
11、优选的，所述待测放大器放置于光学平台上。
12、优选的，所述第一pbs和第二pbs的两面上均镀有增透膜。
13、一种基于上述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置的测量方法，包括如下步骤：
14、(1)根据待测放大器晶体棒的尺寸和种子光源的光斑尺寸，选取凹面镜和凸透镜，形成扩束系统；
15、(2)将第一半波片、第一pbs依次放置于扩束系统后；
16、(3)将待测放大器放置在光学平台上，调节光学平台使使种子光源和晶体棒端面同心，确保种子光均匀的照射到晶体端面，给待测放大器通电，增加电流至指定工作电流；
17、(4)记录能量计读数，此读数为总能量；
18、(5)将第二半波片、第二pbs放在待测放大器后；
19、(6)给待测放大器通电，增加电流至指定工作电流，记录此时能量计的度数，记为退偏后能量，计算热退偏率：
20、热退偏率＝1-退偏后能量/总能量。
21、优选的，步骤(2)中，旋转第一半波片直至透过第一半波片的能量最大；
22、第一pbs放在第一半波片后，第一pbs镜面垂直于种子光源光轴，种子光源被分为p光和s光。
23、优选的，步骤(5)中，旋转第二半波片直至透过第二半波片的能量最大。
24、本专利技术的有益效果为：
25、1、本专利技术利用两组半波片和pbs，获得纯线偏振光，提高了测试的精确性。
26、2、本专利技术的扩束倍数可通过使用不同的凹镜和凸镜，获得不同的扩大倍数，适用范围大，适用于多种尺寸的晶体棒，对于提升激光器性能和应用效果具有重要意义。
27、3、本专利技术利用半波片和偏振棱镜(pbs)对不同偏振态的光进行选择，并计算热退偏率。测量装置简易，方法简单，降低了热退偏率测量的难度。
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1.一种测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，包括沿轴线依次设置的种子光源、扩束系统、第一半波片、第一PBS、待测放大器、第二半波片、第二PBS和能量计；
2.根据权利要求1所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述种子光源选用基模光斑。
3.根据权利要求2所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述扩束系统包括凹面镜和凸透镜，凹面镜靠近激光器，凸透镜靠近待测放大器；
4.根据权利要求3所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述待测放大器放置于光学平台上。
5.根据权利要求4所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述第一PBS和第二PBS的两面上均镀有增透膜。
6.一种基于权利要求5所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置的测量方法，其特征在于，步骤(2)中，旋转第一半波片直至透过第一半波片的能量最大；
8.根据权利
...【技术特征摘要】
1.一种测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，包括沿轴线依次设置的种子光源、扩束系统、第一半波片、第一pbs、待测放大器、第二半波片、第二pbs和能量计；
2.根据权利要求1所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述种子光源选用基模光斑。
3.根据权利要求2所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述扩束系统包括凹面镜和凸透镜，凹面镜靠近激光器，凸透镜靠近待测放大器；
4.根据权利要求3所述的测量侧泵固体激光放大器热退偏率的装置，其特征在于，所述待测放大器放置于光学平台上。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭思薇，刘成成，付传尚，王德超，刘福寒，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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