带实时光束监测功能的激光放大装置的制造方法_2

文档序号:9789817阅读:来源:国知局
光棱镜110反射出的垂直线偏振光反射至第一二分之一波片130。第一二分之一波片130用于将第二反射镜120反射来的垂直线偏振光改变为水平线偏振光。
[0042]本实施例中,在第一偏振分光棱镜110与第一二分之一波片130之间设置了第二反射镜120,且第一偏振分光棱镜110反射的垂直线偏振光以45度入射角入射第二反射镜,是为了使该垂直线偏振光入射于第一二分之一波片130的方向与注入光的方向相同,以使得整个双程激光放大装置的组装比较简单优雅。在其它实施例中,也可以根据其它组装要求设置垂直线偏振光在第二反射镜上的入射角。当然,第二反射镜120也是可以省略的,此时,第一二分之一波片130直接接收来自第一偏振分光棱镜的垂直线偏振光,并将该光改变为水平线偏振光。
[0043]偏振片140用于透射来自第一二分之一波片130的水平线偏振光至法拉第旋光器150 ο法拉第旋光器150用于将偏振片140出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度。第二二分之一波片160用于将法拉第旋光器150输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角,并出射至激光放大器170,第一方向为顺时针或逆时针。激光放大器170用于将第二二分之一波片160输出的线偏振光进行放大,并出射至第二偏振分光棱镜180。
[0044]第二偏振分光棱镜180用于反射激光放大器170输出的光中的垂直线偏振光至第一反射镜190,透射激光放大器170输出的光中的水平线偏振光以便被光束监测器接收。具体地,在本实施例中,水平线偏振光经第二偏振分光棱镜180透射至CCD2。
[0045]由于光束检测器检测所需的光束能量只需少量,所以应尽可能让激光放大器170输出的光大部分被第二PBS反射给第一反射镜190,因此应尽可能让第二二分之一波片160出射光的大部分能量为垂直线偏振光。所以优选地,第二二分之一波片160将偏振态以第一方向旋转的预定夹角大于等于44度且小于等于46度,此时,第二二分之一波片160出射至激光放大器170的光的偏振态与垂直偏振态的夹角大于等于-1度且小于等于I度。当然,在不考虑能量损耗的情况下,可以对激光放大器170输出给第二PBS的光无要求,可以是与垂直偏振态的夹角较大的线偏振光、也可以是圆偏振光或者自然光等。
[0046]由于PBS具有一定的消光比,所以即使第二二分之一波片160将偏振态以第一方向旋转的预定夹角为45度,此时激光放大器出射给第二 PBS的光为垂直线偏振光,第二 PBS也会透射部分光至(XD2。
[0047]第一反射镜190为O度反射镜,用于将第二PBS出射的垂直线偏振光原路反射回第二 I3BS ο反射回第二 I3BS的垂直线偏振光经第二 I3BS反射回激光放大器170,并被激光放大器170再次放大;再经过第二二分之一波片160,且其偏振态被第二二分之一波片160以第二方向旋转预定夹角,第二方向与第一方向相反;然后经过法拉第旋光器150,且其偏振态被法拉第旋光器150以第一方向旋转45度,至此,线偏振光的偏振态为垂直偏振态;最后该线偏振光经偏振片140反射输出。
[0048]上文中,从偏振片140透射至法拉第旋光器150的光为水平线偏振光,该线偏振光先是作为入射光线经过法拉第旋光器150、第二二分之一波片160直至第一反射镜190,而后该线偏振光经第一反射镜190反射后又作为反射光线经过第二二分之一波片160、法拉第旋光器150,变成垂直线偏振光。这个过程中,偏振态之所以会发生如此改变,是由于:法拉第旋光器150有一个性质,将入射光线的偏振态顺时针转45° (法拉第旋光器有右旋和左旋,一个是顺时针转45°、另一个是逆时针转45°,此处用顺时针举例);来自第一反射镜190的反射光线经过法拉第旋光器时,法拉第旋光器仍将光的偏振态顺时针转45°。而第二二分之一波片160将入射光线的偏振态顺时针转预定角度(如45度);来自第一反射镜190的反射光线经过第二二分之一波片时,第二二分之一波片将光的偏振态逆时针转预定角度。
[0049]为便于理解,本文以第二二分之一波片160将偏振态旋转45度为例,给出入射光线和反射光线经偏振片140、法拉第旋光器150、第二二分之一波片160的偏振态改变不意图。
[0050]请参阅图3,图3是入射光线和反射光线经偏振片、顺时针法拉第旋光器、第二二分之一波片的偏振态改变示意图。如图3所示,当法拉第旋光器为顺时针时,入射光线的偏振态经偏振片时为水平偏振态,经法拉第旋光器顺时针旋转45度,再经第二二分之一波片顺时针旋转45度,变为垂直偏振态。反射光线的偏振态经第二二分之一波片逆时针旋转45度,再经法拉第旋光器顺时针旋转45度,变为垂直偏振态,并入射至偏振片上。
[0051]请参阅图4,图4是入射光线和反射光线经偏振片、逆时针法拉第旋光器、第二二分之一波片的偏振态改变示意图。如图4所示,当法拉第旋光器为逆时针时,入射光线的偏振态经偏振片时为水平偏振态,经法拉第旋光器逆时针旋转45度,再经第二二分之一波片逆时针旋转45度,变为垂直偏振态。反射光线的偏振态经第二二分之一波片顺时针旋转45度,再经法拉第旋光器逆时针旋转45度,变为垂直偏振态,并入射至偏振片上。
[0052]本实施例中,激光在被激光放大器放大之前,被第一偏振分光棱镜分为两部分,一部分进入后续光路被激光放大器放大,另一部分能够被光束检测器接收,以看入射的光束质量好不好;激光在被激光放大器一程放大后,被第二偏振分光棱镜分为两部分,一部分进入后续光路被激光放大器再次放大,另一部分能够被光束检测器接收,以看经过一程放大后光束质量是否劣化。因此,本实施例的双程激光放大装置中,具有光束实时监测功能,能够保证输出光束的光束质量。
[0053]实施例二
[0054]当外部设备注入的激光为垂直线偏振态时,如果第一PBS的消光比很高,那么可能会导致第一 PBS反射至CCDl的能量太少,CCDI无法清楚地监测。为解决该问题,本发明实施例还提供如下实施例。
[0055]请参阅图5,图5是本发明实施例中双程激光放大装置的另一实施例的结构示意图。如图5所不,双程激光放大装置200包括第一偏振分光棱镜210,第二反射镜220,第一二分之一波片230,偏振片240,法拉第旋光器250、第二二分之一波片260、激光放大器270、第二偏振分光棱镜280、第一反射镜290。
[0056]本实施例与实施例一的区别之处在于,本实施例的双程激光放大装置200还包括:
[0057]第三二分之一波片291,用于接收外部设备注入的激光,该注入的激光为线偏振光,并将该线偏振光的偏振态改为与垂直偏振态的夹角绝对值大于等于0.5度且小于等于I度;第一偏振分光棱镜210从第三二分之一波片291接收注入的激光。
[0058]本实施例中,在第一PBS的光路前端设置了第三二分之一波片,由于第三二分之一波片291将该线偏振光的偏振态改为与垂直偏振态的夹角绝对值小于等于I度,因此第一PBS会将该线偏振光的绝大部分光反射至第二反射镜,同时第三二分之一波片291将该线偏振光的偏振态改为与垂直偏振态的夹角绝对值大于等于0.5度,因此即使第一PBS的消光比很高,也会有足够的光能量到达CXDl,使得CXDl能够清楚地监测。
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