凹面反射镜，7-第一四分之一波片，8-第一偏振分束棱镜，9-第二四分之一波片，10-第一光栅，11-空间光调制器，12-BNC线，13-控制器，14-第二半波片，15-第二光栅，16-第三四分之一波片，17-第二凹面反射镜，18-第四四分之一波片，19-第二偏振分束棱镜，20-第二隔离器，21-第二全反射镜，22-第三全反射镜，23-第二通光孔。
具体实施方案
[0019]一种精确调制脉冲激光相位的装置，包括顺次位于脉冲激光光路上的第一全反射镜2、顺次位于第一全反射镜2反射光路上的第一隔离器4、第一半波片5、第一偏振分束棱镜8 ;第一偏振分束棱镜8对应于第一全反射镜2反射光的出射光路上顺次设有第二四分之一波片9和第一光栅10 ;第一偏振分束棱镜8对应于第一光栅10的反射光的反射光路上顺次设有第一四分之一波片7和第一凹面反射镜6 ;第一偏振分束棱镜8对应于第一凹面反射镜6反射光的透射光路上设有空间光调制器11 ;空间光调制器11的反射光路上顺次设有第二半波片14和第二偏振分束棱镜19 ;第二偏振分束棱镜19对应于空间光调制器11反射光的透射光路上顺次设有第四四分之一波片18和第二凹面反射镜17，第二偏振分束棱镜19对应于第二凹面反射镜17反射光的反射光路上顺次设有第三四分之一波片16和第二光栅15，第二偏振分束棱镜19对应于第二光栅15反射光的透射光路上顺次设有第二隔离器20和第二全反射镜21，第二全反射镜21的反射光路上设有第三全反射镜22 ;第一凹面反射镜6的反射光路以及第二凹面反射镜17的反射光路组成精确调制脉冲激光相位的整形光路的两臂，整形光路两臂的距离和光学角相同；空间光调制器11由BNC线12连接到其控制器13上。
[0020]还包括一个外壳上开有第一通光孔3和第二通光孔23的腔体I ;所述第一全反射镜2，第一隔离器4，第一半波片5，第一偏振分束棱镜8，第二四分之一波片9，第一光栅10、第一四分之一波片7，第一凹面反射镜6，空间光调制器11，第二半波片14，第二偏振分束棱镜19，第三四分之一波片16，第二光栅15，第四四分之一波片18，第二凹面反射镜17，第二隔离器20，第二全反射镜21，第三全反射镜22、BNC线12、控制器13均位于腔体I内；脉冲激光由第一通光孔3进入，经相位调制后的脉冲激光由第二通光孔23输出。
[0021]一种精确调制脉冲激光相位的方法，包括以下步骤:(a)脉冲激光由第一通光孔3入射后经由第一全反射镜2反射后透过第一半波片5与第一偏振分束棱镜8，第二四分之一波片9与第一光栅10位于第一偏振分束棱镜8的透射光路上，第一光栅10反射后的光经过第二四分之一波片2后由第一偏振分束棱镜8反射透过第一四分之一波片7到达第一凹面反射镜6，第一凹面反射镜6反射后的脉冲激光经过第一四分之一波片7透射过第一偏振分束棱镜8到达空间光调制器11 ; (b)空间光调制器11反射后的光透射穿过第二半波片14、第二偏振分束棱镜19、第四四分之一波片18到达第二凹面反射镜17，第二凹面反射镜17反射的激光透过第四四分之一波片18后经第二偏振分束棱镜19反射，反射光穿过第三四分之一波片16后由第二光栅15反射穿过第三四分之一波片16，并在透射第二偏振分束棱镜19后穿过第二隔离器20，顺次由第二全反射镜21与第三全反射镜22反射准直；
(c)将整形光路两臂的距离和光学角调到相同；(d)通过控制器13调节空间光调制器11的灰度，进而实现对入射脉冲激光相位的精确调制。
[0022]第一全反射镜2与竖直方向的夹角和第一光栅10与竖直方向的夹角之间有3~5度的偏差；第二全反射镜21与竖直方向的夹角和第二光栅15与竖直方向的夹角之间有3~5度的偏差；空间光调制器11置于第一凹面反射镜6与第二凹面反射镜17的焦点上。此时最多的脉冲模与空间光调制器11的像素吻合，对脉冲光的调制最好。
[0023]具体实施时。所述的第一全反射镜2、第二全反射镜21、第三全反射镜22均为镀高反膜的全反射镜。所述第一光栅10、第二光栅15为激光刻线1200/mm闪耀光栅。所述空间光调制器为 Holoeye Photonics AG 公司的 SLM LCR 1080。
【主权项】
1.一种精确调制脉冲激光相位的装置，其特征在于，包括顺次位于脉冲激光光路上的第一全反射镜(2)、顺次位于第一全反射镜(2)反射光路上的第一隔离器(4)、第一半波片(5)、第一偏振分束棱镜(8);第一偏振分束棱镜(8)对应于第一全反射镜(2)反射光的出射光路上顺次设有第二四分之一波片(9)和第一光栅(10);第一偏振分束棱镜(8)对应于第一光栅(10)的反射光的反射光路上顺次设有第一四分之一波片(7)和第一凹面反射镜(6);第一偏振分束棱镜(8)对应于第一凹面反射镜(6)反射光的透射光路上设有空间光调制器(11);空间光调制器(11)的反射光路上顺次设有第二半波片(14)和第二偏振分束棱镜(19);第二偏振分束棱镜(19)对应于空间光调制器(11)反射光的透射光路上顺次设有第四四分之一波片(18)和第二凹面反射镜(17)，第二偏振分束棱镜(19)对应于第二凹面反射镜(17)反射光的反射光路上顺次设有第三四分之一波片(16)和第二光栅(15)，第二偏振分束棱镜(19 )对应于第二光栅(15 )反射光的透射光路上顺次设有第二隔离器(20 )和第二全反射镜(21)，第二全反射镜(21)的反射光路上设有第三全反射镜(22);第一凹面反射镜(6)的反射光路以及第二凹面反射镜(17)的反射光路组成精确调制脉冲激光相位的整形光路的两臂，整形光路两臂的距离和光学角相同；空间光调制器(11)由BNC线(12)连接到其控制器(13)上。
2.如权利要求1所述一种精确调制脉冲激光相位的装置，其特征在于，还包括一个外壳上开有第一通光孔(3)和第二通光孔(23)的腔体(I);所述第一全反射镜(2)，第一隔离器(4)，第一半波片(5)，第一偏振分束棱镜(8)，第二四分之一波片(9)，第一光栅(10)、第一四分之一波片(7)，第一凹面反射镜(6)，空间光调制器(11)，第二半波片(14)，第二偏振分束棱镜(19)，第三四分之一波片(16)，第二光栅(15)，第四四分之一波片(18)，第二凹面反射镜(17)，第二隔离器(20)，第二全反射镜(21 )，第三全反射镜(22)、BNC线(12)、控制器(13)均位于腔体(I)内；脉冲激光由第一通光孔(3)进入，经相位调制后的脉冲激光由第二通光孔(23)输出。
3.如权利要求1或2所述的一种精确调制脉冲激光相位的装置，其特征在于，所述的第一全反射镜(2)、第二全反射镜(21)、第三全反射镜(22)均为镀高反膜的全反射镜；所述第一光栅(10)、第二光栅(15)为激光刻线1200/_闪耀光栅；所述空间光调制器(11)为Holoeye Photonics AG 公司的 SLM LCR 1080。
4.一种采用如权利要求2所述装置精确调制脉冲激光相位的方法，其特征在于，包括以下步骤:(a)脉冲激光由第一通光孔(3)入射后经由第一全反射镜(2)反射后透过第一半波片(5)与第一偏振分束棱镜(8)，第二四分之一波片(9)与第一光栅(10)位于第一偏振分束棱镜(8)的透射光路上，第一光栅(10)反射后的光经过第二四分之一波片(2)后由第一偏振分束棱镜(8)反射透过第一四分之一波片(7)到达第一凹面反射镜(6)，第一凹面反射镜(6)反射后的脉冲激光经过第一四分之一波片(7)透射过第一偏振分束棱镜(8)到达空间光调制器(11) ;(b)空间光调制器(11)反射后的光透射穿过第二半波片(14)、第二偏振分束棱镜(19)、第四四分之一波片(18)到达第二凹面反射镜(17)，第二凹面反射镜(17)反射的激光透过第四四分之一波片(18)后经第二偏振分束棱镜(19)反射，反射光穿过第三四分之一波片(16)后由第二光栅(15)反射穿过第三四分之一波片(16)，并在透射第二偏振分束棱镜(19)后穿过第二隔离器(20)，顺次由第二全反射镜(21)与第三全反射镜(22)反射准直；(c)将整形光路两臂的距离和光学角调到相同；(d)通过控制器(13)调节空间光调制器(11)的反射面板的灰度，进而实现对入射脉冲激光相位的精确调制。
5.如权利要求4所述的一种精确调制脉冲激光相位的方法，其特征在于，第一全反射镜(2)与竖直方向的夹角和第一光栅(10)与竖直方向的夹角之间有3~5度的偏差；第二全反射镜(21)与竖直方向的夹角和第二光栅(15)与竖直方向的夹角之间有3~5度的偏差；空间光调制器(11)置于第一凹面反射镜(6)与第二凹面反射镜(17)的焦点上。
6.如权利要求4或5所述的一种精确调制脉冲激光相位的方法，其特征在于，所述的第一全反射镜(2)、第二全反射镜(21)、第三全反射镜(22)均为镀高反膜的全反射镜；所述第一光栅(10)、第二光栅(15)为激光刻线1200/_闪耀光栅；所述空间光调制器(11)为Holoeye Photonics AG 公司的 SLM LCR 1080。
【专利摘要】本发明所述的一种精确调制脉冲激光相位的装置及方法是采用以下技术方案实现的：所述装置包括顺次位于光路上的第一全反射镜、第一隔离器、第一半波片、第一偏振分束棱镜、第一四分之一波片、第一凹面反射镜、第二四分之一波片与第一光栅；还包括顺次位于光路上的空间光调制器、第二半波片、偏振分束棱镜、第三四分之一波片、第二光栅、第四四分之一波片、第二凹面反射镜、第二隔离器、第三全反射镜、第四全反射镜；空间光调制器由BNC线连接到其控制器上。有效地解决了现阶段内调制脉冲激光相位的精确性低、色散大、啁啾产生的误差大、效率低等问题。整个装置及方法具有结构简单、操作简便、易于调节、外界干扰小、稳定性强、精确度极高的优点。
【IPC分类】G02B27-09, H01S3-10
【公开号】CN104852269
【申请号】CN201510273026
【发明人】汪丽蓉, 张一驰, 曹书凯, 范鹏瑞
【申请人】山西大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月26日