激光偏振衰减器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光偏振衰减器，包括固定座和设于固定座中的1/2波片、偏振分光片、束流收集器以及电机，电机带动1/2波片旋转，利用1/2波片对P偏振光进行旋转，并利用偏振分光片对不同偏振光的分光特性，将旋转后的垂直于P偏振光的S偏振光反射到束流收集器中，旋转后的P偏振光通过，从而达到激光功率衰减的目的。本实用新型的衰减器重复性好，易于装配，结构简单，适应于较高功率的激光的衰减；能够设置不同衰减度的激光功率衰减，对于不同需求的激光加工需求，可以快速满足激光功率调节，并且有效降低成本。
【专利说明】激光偏振衰减器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光【技术领域】，尤其涉及激光功率衰减系统，用于对光路中的激光功率进行衰减，从而满足激光加工的不同应用；该激光偏振衰减器适用于较大功率激光的衰减。
【背景技术】
[0002]激光衰减一般有2种方式:吸收性和反射性。吸收性的衰减器一般适用于低功率，短时间的吸收衰减；然而，长时间、大功率激光的吸收会导致吸收性的激光衰减器表面变形，从而影响衰减效果。反射性的衰减片适用于较高功率的衰减，一般由多组不同反射率的分光片叠加组成，根据不同的衰减需求，增加、更换或者拆卸衰减片，以达到不同的衰减率；然而，这种方式结构体积庞大，不易操作，可控性小。
[0003]在激光应用领域中，激光加工需要有不同的功率以满足不同基地材料的处理，所以激光功率的调节成为一个刚性需求。一般的做法是通过调节泵浦或者放大级的电流已达到改变激光出射功率的功能。这种办法适用于实验阶段的调试，如果应用于工业领域，频繁调节泵浦源和放大级功率会导致激光泵浦的寿命变短，激光器不稳定等问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种激光偏振衰减器，结构简单，体积较小，并且衰减精度高、稳定性好，装置重复性好。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种激光偏振衰减器，其包括固定座，所述固定座中设有1/2波片、偏振分光片、束流收集器以及电机，电机带动1/2波片旋转，P偏振光依次经过1/2波片、偏振分光片，P偏振光透射，S偏振光被反射于偏振分光片下的束流收集器吸收以衰减P偏振光。
[0007]优选地，电机通过齿轮组传动来带动1/2波片转动以实现光轴旋转，所述齿轮组包括与电机输出轴连接主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮上固定连接所述1/2波片。
[0008]优选地，通过特氟龙压块将偏振分光片固定在底座上。
[0009]优选地，1/2波片旋转并通过定位销来限位。
[0010]优选地，1/2波片旋转并通过红外位置探测器来限位。
[0011 ] 如上所述，本实用新型利用1/2波片对P偏振光进行旋转，并利用偏振分光片对不同偏振光的分光特性，将旋转后的垂直于P偏振光的S偏振光反射到束流收集器中,旋转后的P偏振光通过，从而达到衰减的目的。所述衰减器重复性良好，易于装配，结构简单，适应于较高功率的激光的衰减。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明；[0013]图1为本实施例中一种激光偏振器的总装配图；
[0014]图2为图1中激光偏振裳减器的光路不意图；
[0015]图3为图1中1/2波片固定位置及其结构图。
【具体实施方式】
[0016]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0017]请结合图1、图2及图3所示，一种激光偏振衰减器，其包括固定座1，和设于固定座I中的1/2波片2、偏振分光片3、束流收集器8以及电机4，电机4带动1/2波片2旋转，P偏振光经过1/2波片2，1/2波片2光轴方向和偏振方向夹角为Θ时，通过1/2波片2的偏振光振动方向会旋转2 Θ角度,然后再经过偏振分光片3, P偏振光透射,S偏振光被反射于偏振分光片3下的束流收集器8吸收以衰减P偏振光。
[0018]电机4可以采用步进电机，步进电机驱动用I/O卡控制，可以实现远距离，非接触操作，根据电机4的步数转换为1/2波片2旋转的角度，初始状态时，1/2波片2的定位销7旋转至初始位置，激光偏振衰减器理论透过率是0%，当1/2波片2旋转至45°的时候，激光偏振衰减器的理论透过率最大。整个过程由步进电机控制电机5的步数，从而达到对激光功率的衰减。
[0019]激光偏振衰减器采用初始位置定位结构，初始化时，1/2波片2逆时针旋转，直到碰到定位销7为止，此时，通过衰减器的激光功率为OW ;为了更准确定义初始化的位置，定位销7可由Honeywell公司的红外位置探测器H0A6990-T51取代，使得衰减器每次初始化
位置一致，重复性良好。
[0020]当偏振分光片3入射角度是56° ±3° (布鲁斯特角)时，P偏振光的透过率是最大的；偏振分光片3下面可以设置吸光装置例如激光束流器8来吸收反射的S偏振光，吸光装置的设计可以参考束流收集器的设计，此处不予以赘述。
[0021]偏振分光片3采用熔融石英作为材料，对于脉冲激光的损伤阈值可以达到20J/cm2, 20nsec, 20Hzil064nm,对于连续激光的损伤阈值可以达到lMW/cm2@1064nm，1/2波片损伤阈值也可以达到10J/cm2，20nsec, 20Hz ；lMW/cm2cwil064nm,因此该激光偏振衰减器可适用于大功率激光的衰减。
[0022]所述偏振分光片3采用一组特氟龙(Telflon)压块9来固定于固定座I上，以将偏振分光片3设于偏振光路中，其优点如下:避免在固定过程中划伤偏振分光片3的镀膜，而且能够有效防止减振，防止镜片滑落、光路漂移，以及能够较为方便地调节光路中偏振衰减的实时调节固定。
[0023]在本方案的一个实施例中采用的1/2波片2是美国CVI laser optics公司的QWPM-532-06-2，偏振分光片3选择的也是美国CVI laser optics公司的TFP-532-RW-28.6-14.3-3.2-UV，将其切成3块，每块尺寸为14.3*9*3.2mm。并且采用特氟龙(Telflon)压块9固定到设为56°的偏振分光片3的机械固定座上。旋转电机5采用美国 Micro Mo Electronics 公司生产的 AM1020-V-12-250-10+12/5 步进电机。[0024]本方案中的激光偏振衰减器是在光路上依次放置1/2波片2、偏振分光片3，通过步进电机5调整1/2波片2的角度控制激光的功率，从而实现激光功率的衰减；以此来设置不同衰减度的激光功率衰减，对于不同需求的激光加工需求，可以快速满足激光功率工艺，并且有效降低成本；该装置结构简单，体积较小，方便安装固定于不同的激光腔外光路中。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
[0025]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种激光偏振裳减器，其特征在于，包括固定座(I)和设于固定座(I)中的1/2波片(2)、偏振分光片(3)、束流收集器(8)以及电机(4)，电机(4)带动1/2波片(2)旋转，P偏振光依次经过1/2波片(2)、偏振分光片(3),P偏振光透射,S偏振光被反射于偏振分光片(3)下的束流收集器(8)吸收以衰减P偏振光。
2.根据权利要求1所述的激光偏振衰减器，其特征在于，电机(4)通过齿轮组传动来带动1/2波片(2)转动以实现光轴旋转，所述齿轮组包括与电机输出轴连接主动齿轮(5)，与主动齿轮(5 )啮合的从动齿轮(6 )，所述从动齿轮(6 )上固定连接所述1/2波片(2 )。
3.根据权利要求1所述的激光偏振衰减器，其特征在于，通过特氟龙压块(9)将偏振分光片(3)固定在底座(I)上。
4.根据权利要求1或2所述的激光偏振衰减器，其特征在于，1/2波片(2)旋转并通过定位销(7)来限位。
5.根据权利要求1或2所述的激光偏振衰减器，其特征在于，1/2波片(2)旋转并通过红外位置探测器来限位。
【文档编号】G02B27/28GK203705729SQ201420054850
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】周倩 申请人:上海海固电器设备有限公司