四程放大系统远场监视装置制造方法及图纸

一种用于高功率激光装置的四程放大系统远场监视装置，构成包括：在所述的滤波小孔板后紧贴该滤波小孔板插入取样光栅；在四程放大系统的主激光束外设置发光二极管和准直透镜形成的照明光束以一定角度照明所述的取样光栅；在所述的一级衍射光方向设置成像透镜和ＣＣＤ探测器，该ＣＣＤ探测器的探测面位于所述的成像透镜的像平面，该ＣＣＤ探测器的输出端接计算机。本实用新型专利技术解决了四程放大系统远场取样和准直调整的难题，具有设备简单、精度高等优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高功率激光装置，尤其是一种用于高功率激光装置的四程放大系统远场监视装置。
技术介绍
高功率激光装置的四程放大系统的光路示意图如图4所示，由依次的第一反射镜101、偏振反射镜111、第一透镜105、半波片112、滤波小孔板106、第二透镜109和第二反射镜110构成的四程放大系统，由第一反射镜101和第二反射镜110构成的谐振腔，该谐振腔中有由第一透镜105、半波片112、滤波小孔板106和第二透镜109构成的空间滤波器，图4中滤波小孔板106的平面示意图如图5所示。该滤波小孔板106的中心位于该四程放大系统的光轴上，该滤波小孔板106呈轴对称地分布第一滤波小孔301、第二滤波小孔302、第三滤波小孔303和第四滤波小孔304。一束水平偏正态的偏振光103经过注入反射镜104和偏振反射镜111进入四程放大系统，依次经过第一透镜105、滤波小孔板106的第一滤波小孔301、第二透镜109，达到第二反射镜110，反射后再依次经过第二透镜109、第二滤波小孔302、半波片112，此时偏振态改变为竖直方向，再经过第一透镜105，穿过偏振反射镜111，达到并被第一反射镜101反射，再次穿过偏振反射镜111、第一透镜105、半波片112，此时偏振态又变为水平方向，光束穿过第三滤波小孔303，经第二反射镜110反射，穿过第四滤波小孔304，由偏振反射镜111反射和注入反射镜104反射导出；其中第二滤波小孔302和第三滤波小孔303之前放置半波片112，用于实现光束导入导出。 目前，高功率激光自动准直系统中远场取样最常用的方法就是在光路中空间滤波器后某块反射镜后面加入一块大口径的凸透镜，利用反射镜的漏光对远场进行取样，用滤波器小孔中心作为远场基准。该方法不仅成本高而且精度有限，同时其难以在结构相对复杂的四程放大系统中应用。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有高功率激光装置的四程放大系统上述取样、准直方法的不足，提供一种四程放大系统的远场监视装置，该装置不仅结构简单、精度高，更能满足四程放大系统准直调整的需求。 本技术的技术解决方案如下 一种四程放大系统远场监视装置，其构成包括 由依次的第一反射镜、偏振反射镜、第一透镜、半波片、滤波小孔板、第二透镜和第二反射镜构成的四程放大系统，所述的滤波小孔板中心对称地分布着第一滤波小孔、第二滤波小孔、第三滤波小孔和第四滤波小孔，在所述的滤波小孔板后紧贴该滤波小孔板插入取样光栅，所述的取样光栅与所述的滤波小孔板的四个滤波小孔相对应，制作了第一非刻蚀区，第二非刻蚀区，第三非刻蚀区，第四非刻蚀区，每个非刻蚀区由四个非刻蚀的小圆区构成，所述的第一非刻蚀区、第二非刻蚀区、第三非刻蚀区和第四非刻蚀区的四个非刻蚀的小圆区的对称中心分别构成第一远场基准、第二远场基准、第三远场基准和第四远场基准，对准时，所述的第一远场基准、第二远场基准、第三远场基准和第四远场基准分别与所述的滤波小孔板的第一滤波小孔、第二滤波小孔、第三滤波小孔和第四滤波小孔的中心重合； 在四程放大系统的主激光束外设置发光二极管和准直透镜形成的照明光束以一定角度照明所述的取样光栅，该一定角度由照明光束经所述的取样光栅产生的一级衍射光的方向和所述的主激光经所述的取样光栅产生的一级衍射光的方向重合来决定； 在所述的一级衍射光方向设置成像透镜和CCD探测器，该CCD探测器的探测面位于所述的成像透镜的像平面，该CCD探测器的输出端接计算机。 利用所述的四程放大系统远场监视装置进行激光准直的方法，包括以下步骤 ①在所述的滤波小孔板后插入所述的取样光栅，使所述的取样光栅的第一非刻蚀区、第二非刻蚀区、第三非刻蚀区和第四非刻蚀区的四个非刻蚀的小圆区的对称中心分别与所述的滤波小孔板的第一滤波小孔、第二滤波小孔、第三滤波小孔和第四滤波小孔的中心重合，启动发光二极管，注入主激光； ②利用CCD探测器获取取样光栅的衍射图像，计算机用图像处理软件计算第一程主激光焦斑的中心与第一程远场基准的对称中心的偏差，调整所述的注入反射镜，使该两者中心基本重合； ③利用CCD探测器获取取样光栅的衍射图像，计算机用图像处理软件计算第二程主激光焦斑的中心与第二程远场基准对称中心的偏差，调整第二反射镜，使该两者中心重合； ④利用CCD探测器获取取样光栅的衍射图像，计算机用图像处理软件计算第三程主激光焦斑的中心与第三程远场基准对称中心的偏差，调整第一反射镜，使该两者中心重合； ⑤利用CCD探测器获取取样光栅的衍射图像，计算机用图像处理软件计算第四程主激光焦斑的中心与第四程远场基准对称中心的偏差，核对第四程主激光焦斑的中心是否准确地与第四程远场基准对称中心重合，如果不重合，继续第②～④步，重合，则进行下一步； ⑥关闭发光二极管，从主激光光路中移出所述的取样光栅。 所述的图像处理软件计算主激光焦斑中心与参考基准对称中心偏差的常用方法有重心法和圆拟合法等，参见吕凤年等，“图像处理在光路自动准直系统中的应用”，光学技术，31(3)335-337。 本技术的技术效果是 利用刻有基准的透射式取样光栅作为取样元件和基准，可以满足四程放大系统准直的需求，也避免了在主光轴上排布探测系统从而加长主光路的弊端，有利于系统集约化。经试用表明，本装置具有结构简单、调整方便、精度高等特点。附图说明图1是本技术四程放大系统远场监视装置的光路示意图 图2是图1局部放大图 图3是图1中取样光栅的平面示意图。 图4是现有高功率激光装置的四程放大系统的光路示意图 图5是图4中滤波小孔板的平面示意图 图中101-腔第一反射镜，102-输出主激光，103-输入主激光，104-注入反射镜，105-空间滤波器第一透镜，106-滤波小孔板，107-照明准直透镜，108-发光二极管，109.-空间滤波器第二透镜，110-腔第二反射镜，111-偏振反射镜，112-半波片，113-刻有基准的透射取样光栅，114-成像透镜，115-CCD，201-腔内主激光，202-照明光，203-照明光的零级衍射光，204-主激光的一级衍射光，205-照明光的一级衍射光，107-照明准直透镜，108-发光二极管，301-第一程光束滤波小孔，302-第二程光束滤波小孔，303-第三程光束滤波小孔，304-第四程光束滤波小孔，411～414是第一程光束的远场基准，421～424是第二程光束的远场基准，431～434是第三程光束的远场基准，441～444是第四程光束的远场基准，450-取样光栅刻蚀区。具体实施方式 下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明，但不应以此限制本技术的保护范围。 先请参阅图1，图1是本技术四程放大系统远场监视装置的光路示意图，由图可见，本技术四程放大系统远场监视装置的构成包括 由依次的第一反射镜101、偏振反射镜111、第一透镜105、半波片112、滤波小孔板106、第二透镜109和第二反射镜110构成的四程放大系统，所述的滤波小孔板106中心对称地分布着第一滤波小孔301、第二滤波小孔302、第三滤波小孔303和第四滤波小孔304，在所述的滤波小孔板106后紧贴该滤波小孔板106插入取样光栅113，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四程放大系统远场监视装置，特征在于其构成包括：　由依次的第一反射镜（１０１）、偏振反射镜（１１１）、第一透镜（１０５）、半波片（１１２）、滤波小孔板（１０６）、第二透镜（１０９）和第二反射镜（１１０）构成的四程放大系统，所述的滤波小孔板（１０６）中心对称地分布着第一滤波小孔（３０１）、第二滤波小孔（３０２）、第三滤波小孔（３０３）和第四滤波小孔（３０４），在所述的滤波小孔板（１０６）后紧贴该滤波小孔板（１０６）插入取样光栅（１１３），所述的取样光栅（１１３）与所述的滤波小孔板（１０６）的四个滤波小孔相对应，制作了第一非刻蚀区（４１１～４１４），第二非刻蚀区（４２１～４２４），第三非刻蚀区（４３１～４３４），第四非刻蚀区（４４１～４４４），每个非刻蚀区由四个非刻蚀的小圆区构成，所述的第一非刻蚀区（４１１～４１４）、第二非刻蚀区（４２１～４２４）、第三非刻蚀区（４３１～４３４）和第四非刻蚀区（４４１～４４４）的四个非刻蚀的小圆区的对称中心分别构成第一远场基准、第二远场基准、第三远场基准和第四远场基准，对准时，所述的第一远场基准、第二远场基准、第三远场基准和第四远场基准分别与所述的滤波小孔板（１０６）的第一滤波小孔（３０１）、第二滤波小孔（３０２）、第三滤波小孔（３０３）和第四滤波小孔（３０４）的中心重合；　在四程放大系统的主激光束外设置发光二极管（１０８）和准直透镜（１０７）形成的照明光束（２０２）以一定角度照明所述的取样光栅（１１３），该一定角度由照明光束（２０２）经所述的取样光栅（１１３）产生的一级衍射光（２０５）的方向和所述的主激光（２０１）经所述的取样光栅（１１３）产生的一级衍射光（２０４）的方向重合来决定；　在所述的一级衍射光（２０５）方向设置成像透镜（１１４）和ＣＣＤ探测器（１１５），该ＣＣＤ探测器（１１５）的探测面位于所述的成像透镜（１１４）的像平面，该ＣＣＤ探测器（１１５）的输出端接计算机。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高妍琦，刘代中，朱宝强，林尊琪，刘晓凤，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[]