一种光学相位共轭镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光学相位共轭镜，包括：储液壳体、密封垫、光学镜片及压盖；光学镜片设置于储液壳体的两端，密封垫设置于储液壳体的外侧，压盖通过密封垫将光学镜片压紧密封；其中，储液壳体中填充受激布里渊散射液体介质；受激布里渊散射液体介质为FC-75；光学镜片为石英镜片，双面镀1.06μm高阈值增透膜。
【专利说明】一种光学相位共辆镜
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光领域，尤指一种光学击穿阈值高、工程化性能好的光学相位共辄镜。
【背景技术】
[0002]非线性光学相位共轭镜能实时地产生畸变光波的相位共轭波，这种相位共轭光波再次通过引起畸变的非均匀介质，产生的光波畸变与光波第一次经过非均匀介质时产生的相位畸变符号相反，使得带有波前畸变信息的相位共轭波畸变相消，光波波前恢复如初。光学相位共轭镜可以分为两类，第一类是除了信号之外还需要额外的泵浦光激励；第二类是自泵浦的相位共轭镜。就是自泵浦的相位共轭镜，这种相位共轭镜结构除了能够获得较高的能量转换效率外，还能够得到较好的相位共轭保真度，因此被广泛应用于固体激光器本振加放大系统(MOPA)上，补偿有激光介质引起的热畸变和退偏，对激光光波波前进行校正，以获得高光束质量高平均功率的激光输出。
[0003]现有技术中，相位共轭镜中使用的受激布里渊后向散射(SBS)介质有三类:气体、液体和固体，其SBS特性有很明显的差异；其中，气体介质在低气压时增益系数过小，高气压式声子寿命过长，不利于脉冲的压缩和提高稳定性等；液体介质一般具有较低的SBS阈值、较宽的布里渊线宽，但是大部分液体介质中增益系数大的声子寿命过长，声子寿命短的增益系数过小等；固体介质声子寿命和增益系数为中等大小，但其抗损伤阈值低，容易造成永久性损伤。
实用新型内容
[0004]综上所述，对于大能量高重复频率脉冲Nd:YAG激光器而言，抗损伤阈值高是首要的要求，固体介质SBS无法满足要求，而气体介质密度较低，必须采用高压，制备复杂，工程化性能差，因此液体介质SBS比较适合大能量高重复频率脉冲固体激光器的使用。因此，现有的基于受激布里渊后向散射(SBS)的相位共轭镜(PCM)主要存在两个问题，一是光学击穿阈值低，二是工程化性能差。
[0005]本实用新型通过对相位共轭镜的液体介质材料选择和过滤以及液体池结构的改进，设计出一种光学击穿阈值高、工程化性能好的光学相位共轭镜。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提出了一种光学相位共轭镜，所述光学相位共轭镜包括:储液壳体、密封垫、光学镜片及压盖；所述光学镜片设置于所述储液壳体的两端，所述密封垫设置于所述储液壳体的外侧，所述压盖通过所述密封垫将所述光学镜片压紧密封；其中，所述储液壳体中填充受激布里渊散射液体介质；所述受激布里渊散射液体介质为FC-75 ;所述光学镜片为石英镜片，双面镀1.06 μ m高阈值增透膜。
[0007]进一步的，所述储液壳体采用321-1Cr 18Ni9Ti不锈钢材料制成。
[0008]进一步的，所述压盖采用321_lCrl8Ni9Ti不锈钢材料制成。
[0009]进一步的，所述密封垫采用聚四氟乙烯材料制成。[0010]本实用新型的光学相位共轭镜具有较好的受激布里渊散射参数，适合环境恶劣的工业用高重复频率高频调Q脉冲固体激光器使用。通过特殊提纯技术纯化，灌装纯度足够高的受激布里渊散射液体介质，提高了光学击穿阈值；采用不锈钢制作储液壳体，通过专门的封装工艺，提高了光学相位共轭镜的工程化性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中:
[0012]图1为本实用新型一实施例的光学相位共轭镜横截面的不意图。
【具体实施方式】
[0013]以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。
[0014]图1为本实用新型一实施例的光学相位共轭镜横截面的示意图。如图1所示，所述光学相位共轭镜包括:储液壳体1、密封垫2、光学镜片3及压盖4 ;两块光学镜片3分别设置于储液壳体I的两端，密封垫2设置于储液壳体I的外侧，压盖4通过密封垫2将光学镜片3压紧密封；储液壳体I中填充受激布里渊散射液体介质5 ;光学镜片3为石英镜片，双面镀1.06 μ m高阈值增透膜。
[0015]关于上述储液壳体I中填充的受激布里渊散射液体介质的选择，需要根据具体激光器的指标和使用环境选择合适的，基本原则如下:无毒性；化学稳定性好；有理想的SBS参数，如低阈值、高增益和短声子寿命；吸收系数小。
[0016]在本实施例中，光学相位共轭镜的封装通过以下步骤实现:
[0017]步骤S101，提纯、过滤、灌装；
[0018]当入射光学相位共轭镜的激光功率密度超过焦点附近介质的损伤阈值时，就会产生光学击穿现象，这主要是由于介质纯度不够高引起的；在本实施例中，采用纯度足够高的液体介质，在超净实验室中，利用多次蒸馏法结合过滤器过滤法对介质进行多次提纯和过滤，最后一次过滤时与灌装同时进行，以避免污染；通过该步骤可以获得足够高纯度的液体介质，提高光学击穿阈值。
[0019]步骤S102，封装；
[0020]在封装过程中，空气中的水蒸气分子容易扩散进入受激布里渊散射液体介质中，而水蒸气对激光具有强烈的吸收作用。在本实施例中，采用特殊措施防止水蒸气和固体颗粒物进入介质中，在灌装完成后采取特殊密封措施防止介质泄露和挥发，以提高光学相位共轭镜的工程化性能。
[0021]在本实施例中，储液壳体I中填充的受激布里渊散射液体介质为碳氟化合物FC-75，其在常温下是无色透明略带煤油气味的液体，具有高密度、低粘度、低表面张力、不燃、无毒、高化学稳定性、高电绝缘性等优异特性。
[0022]在本实施例中，储液壳体I采用321_lCrl8Ni9Ti不锈钢材料制成，经过多次清洗去除金属碎渣和残留物。压盖4也采用321-lCrl8Ni9Ti不锈钢材料制成。密封垫2采用聚四氟乙烯材料制成，具有耐溶解、抗腐蚀、化学稳定性好、密封性好等特点。前述两种材料与受激布里渊散射液体介质直接接触，所以必须保证材料的稳定性，从而保证光学相位共轭镜的稳定性和工程化性能。本实用新型的光学相位共轭镜性能良好，经检测其反射率超过90%光束质量因子β =4mm*mrad。
[0023]本实用新型的光学相位共轭镜具有较好的受激布里渊散射参数，适合环境恶劣的工业用高重复频率高频调Q脉冲固体激光器使用。通过特殊提纯技术纯化，灌装纯度足够高的受激布里渊散射液体介质，提高了光学击穿阈值；采用不锈钢制作储液壳体，通过专门的封装工艺，提高了光学相位共轭镜的工程化性能。
[0024]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光学相位共轭镜，其特征在于，所述光学相位共轭镜包括:储液壳体、密封垫、光学镜片及压盖；所述光学镜片设置于所述储液壳体的两端，所述密封垫设置于所述储液壳体的外侧，所述压盖通过所述密封垫将所述光学镜片压紧密封；其中， 所述储液壳体中填充受激布里渊散射液体介质；所述受激布里渊散射液体介质为FC-75 ;所述光学镜片为石英镜片，双面镀1.06 μ m高阈值增透膜。
2.如权利要求1所述的光学相位共轭镜，其特征在于，所述储液壳体采用321-lCrl8Ni9Ti不锈钢制成。
3.如权利要求1所述的光学相位共轭镜，其特征在于，所述压盖采用321-lCrl8Ni9Ti不锈钢制成。
4.如权利要求1所述的光学相位共轭镜，其特征在于，所述密封垫采用聚四氟乙烯制成。
【文档编号】G02F1/35GK203630485SQ201420004172
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】胡文华, 任士龙, 武彩霞 申请人:中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所