专利名称：：一种多程激光放大器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种固体激光器，特别涉及一种多程激光放大器。
背景技术：
：目前，在固体激光器领域中，多程激光放大器用来提取更多的能量。通常，光经过多程激光放大器进行n程放大后，激光能量增益为原来光能量的2"倍。现有技术中，常用的多程激光放大器的光路是在平面传输光线，侧面设置泵浦阵列，这种多程激光放大器存在的缺点是，结构体积大，工作物质侧面设置泵浦阵列会产生径向热梯度，从而破坏了激光光束的质量。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种工作稳定性高的多程激光放大器。本实用新型采用的技术方案是一种多程激光放大器，其包括放大激光源、泵浦阵列、工作物质组合结构、传输棱镜组合、全反射棱镜组合、转折棱镜组合及整体框架，所述工作物质位组合位于所述泵浦阵列以及放大激光源的中间；所述工作物质组合、传输棱镜组合、全反射棱镜组合和转折棱镜组合上设置有固定长孔，上述部件分别通过螺钉配合所述固定长孔连接在整体框架上。其中，所述工作物质组合包括冷却水入口、冷却水出口、窗口片、四组独立调节螺钉以及工作物质；所述工作物质与窗口片之间形成相对密闭的空间，冷却液通过冷却水入口和冷却水出口进行循环。其中，所述传输棱镜组合包括传输棱镜夹具、压板、传输棱镜底座、三组调节螺钉、上旋转轴、传输棱镜、中旋转轴、下旋转轴以及固定螺钉；所述传输棱镜夹具与传输棱镜接触的表面上加工有多组呈三角形分布的容胶盲孔，容胶盲孔内填充有硅橡胶；所述压板与传输棱镜的接触侧加工有容胶盲孔，容胶盲孔内填充有硅橡胶。其中，转折棱镜组合包括转折胶合棱镜、转折棱镜辅助压板、转折棱镜夹具、转折棱镜底座、转折棱镜基座、四组调节螺钉、以及两组锁紧螺钉；转折胶合棱镜由中间棱镜与两侧棱镜通过胶合面连接在一起组合而成；转折棱镜基座上设置有旋转轴安装孔、锁紧螺钉固定孔以及固定长孔；转折棱镜底座上设置有导向面、导向轴固定面、旋转轴；导向面、导向轴固定面为传输棱镜夹具沿Y方向平移提供正交方向支撑；旋转轴设置在转折棱镜底座的两侧，用于安装旋转轴；所述转折棱镜夹具上设有调节螺钉孔、锁紧螺钉孔以及导向轴安装孔；所述四组调节螺钉以及两组锁紧螺钉分别通过调节螺钉孔、锁紧螺钉孔与其他部件连接，旋转轴安装孔与转折棱镜基座上的旋转轴安装孔通过旋转轴连接；转折棱镜辅助压板上设置有固定孔，在与转折胶合棱镜接触一侧设置有容胶孔，容胶孔中填入硅橡胶，在固定孔中穿入螺栓，配合转折棱镜夹具对转折胶合棱镜进行夹持。按照本实用新型相对于现有技术具有的优点是1、本实用新型能够实现多程激光放大器光学系统的调试及定位要求；2、棱镜胶合结构的采用，简化了机械夹具调整环节，提高了结构的稳定性，降低了复杂光学棱镜的加工难度；3、各光学器件同整体式框架的统一连接提高了整机的工作稳定性，使得仪器的整体结构更加紧凑，对经过放大后的激光输出起到了积极作用。图1为本实用新型的结构示意图；图2为图l的俯视图3为图1中工作物质组合的结构示意图4为图3工作物质组合剖视图5为图1中传输棱镜组合的结构示意图6为图5的左视图7为图5的俯视图8为图5中传输棱镜夹具的结构示意图9为图5中压板的结构示意图IO为图1中转折棱镜组合的结构示意图11为图IO的左视图12为图IO的俯视图13为图10中转折胶合棱镜的结构示意图；图14为图13的俯视图15为图IO中转折棱镜基座的结构示意图；图16为图15俯视图17为图IO中转折棱镜底座的结构示意图；图18为图IO中转折棱镜夹具的结构示意图；图19为图18的左视图20为图IO中转折棱镜辅助压板的结构示意图21为图1中整体框架的结构示意图。具体实施方式针对现有技术中多程激光放大器的缺陷，为了满足多程激光器的激光传输反射面与工作物质之间的位置关系要求，经分析，光学元件空间调整需满足下表所列的条件:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，ex的含义是在三维空间中，X方向可以旋转；ey的含义是在三维空间中，Y方向可以旋转；ez的含义是在三维空间中，Z方向可以旋转；X申^的含义是在三维空间中，X方向可以平行移动；Y，的含义是在三维空间中，Y方向可以平行移动；Z，^的含义是在三维空间中，Z方向可以平行移动；有"V"标记的栏中表示对应的部件在对应的方向上可以动作。根据上述的原理分析，本实用新型多程激光放大器的结构参见图1、2,包括泵浦阵列1、工作物质组合结构2、传输棱镜组合3、全及射棱镜组合4、转折棱镜组合5及整体框架6。工作物质组合结构2于泵浦阵列1以及放大激光源的中间。整体框架6如图1、2所示，作为本实用新型的支撑结构，泵浦阵列l设置在适当位置处，工作物质组合2、传输棱镜组合3、全反射棱镜组合4和转折棱镜组合5分别通过螺钉配合上述各部件上设置的固定长孔连接在整体框架6上，确保本实用新型整体结构的稳定性和调节性。工作物质组合2参见图3、4，包括冷却水入口21、冷却水出口22、窗口片23、四组独立调节螺钉241、242、243、244以及工作物质25。工作物质25与窗口片23之间形成相对密闭的空间，冷却液通过冷却水入口21和冷却水出口22进行循环，对工作物质25进行冷却。其中，调整螺钉241及调整螺钉242组合调节，实现工作物质25在三维空间中于X方向旋转；调整螺钉243及调整螺钉244组合调节，可以实现工作物质25在三维空间中于Y方向旋转。工作物质组合2整体结构通过固定长孔与整体框架6进行连接。上述固定长孔的设置，可以实现工作物质25在三维空间中Z方向的平移。传输棱镜组合3参见图5-图9，包括传输棱镜夹具31、压板32、传输棱镜33、三组调节螺钉341、342、343、上旋转轴35、传输棱镜底座36、中旋转轴37、固定螺钉381、382以及下旋转轴39。其中调整螺钉341的调整可以实现传输棱镜33绕旋中转轴37的旋转，实现传输棱镜33在三维空间中于X方向可以旋转；固定螺钉381可实现传输棱镜33调整后的锁紧功能。调整螺钉342的调整可以实现传输棱镜36绕中旋转轴37的旋转，实现传输棱镜36在三维空间中于Y方向旋转。其中调整螺钉343的调整可以实现传输棱镜36绕下旋转轴38的旋转，实现传输棱镜33在三维空间中于Z方向旋转，固定螺钉382对调整后的传输棱镜33进行锁紧。传输棱镜组合3整体结构通过固定长孔配合螺栓与整体框架6连接固定，上述传输棱镜组合3上固定长孔的设置，同时可以实现传输棱镜33在三维空间中X方向的平移。上述的传输棱镜夹具31参见图8，其在与传输棱镜36接触的表面上加工出多组呈三角形分布的容胶盲孔311。在传输棱镜夹具31与传输棱镜36组合时，先将硅橡胶填充入容胶盲孔311。压板32的结构参见图9，压板32与传输棱镜36的接触侧同样加工容胶盲孔321，压板32在与传输棱镜36进行组合前将硅橡胶事先填入，填入量为硅橡胶完全固化，其上表面高出压板上表面，以0.5mm为最佳，待硅橡胶固化后同传输棱镜夹具31—起组合安装传输棱镜36。安装压板32进行辅助夹紧，确保挠性连接质量，硅橡胶固化后可确保传输棱镜36安装的稳定，减小了夹持应力引起的棱镜变形。本实用新型使用的全反射棱镜组合4为现有技术中的光学调整机构，能够实现全反射棱镜在X和Y方向的旋转，全反射棱镜组合4与整体框架6固定连接。转折棱镜组合5参见图10、11、12，包括转折胶合棱镜51、转折棱镜辅助压板52、转折棱镜夹具53、转折棱镜底座54、转折棱镜基座55、四组调节螺钉561、562、563、564、以及两组锁紧螺钉571、572。通过对调整螺钉561的调整，可以实现转折胶合棱镜51于X方向的旋转；通过对调整螺钉562的调整，可以实现转折胶合棱镜51于Y方向的旋转，固定螺钉571实现调整后Y方向的锁紧；通过对调整螺钉563的调整，可以实现转折胶合棱镜51于Z方向的旋转，固定螺钉572实现调整后Z方向的锁紧。对调整螺钉564的调整，可以实现转折胶合棱镜51沿X方向的平移，转折棱镜组合5整体结构通过其上设置的固定长孔553，配合螺栓与整体框架6固定连接，固定长孔553可以实现转折胶合棱镜51沿Y方向的平移。转折胶合棱镜51参见图13、14，中间棱镜511与两侧棱镜514通过胶合面512、513连接在一起。本设计中采用了棱镜胶合技术，将单独的光学器件进行归类组合，减小了机械夹具结构设计的复杂程度，提高了系统的稳定型，同时也降低了此形状整体棱镜的加工成本及复杂程度。转折棱镜基座55参见图15、16，转折棱镜基座55上设置有旋转轴安装孔551、锁紧螺钉固定孔552以及固定长孔553。转折棱镜底座54参见图17，转折棱镜底座54上设置有导向面541、导向轴固定面542、旋转轴543。导向面541、导向轴固定面542为传输棱镜夹具31沿Y方向平移提供正交方向支撑。旋转轴543设置在转折棱镜底座54的两侧，用于安装旋转轴551。转折棱镜夹具53参见图18、19，转折棱镜夹具53上设有调节螺钉孔531、锁紧螺钉孔532以及导向轴安装孔533。四组调节螺钉561、562、563、564、以及两组锁紧螺钉571、572分别通过调节螺钉孔531、锁紧螺钉孔532与其他部件连接，轴向孔534提供转折棱镜基座55上的旋转轴551穿过。转折棱镜辅助压板52参见图20，转折棱镜辅助压板52上设置有固定孔521，在与转折胶合棱镜51接触一侧设置有容胶孔522，容胶孔522中填入硅橡胶，硅橡胶固化后在固定孔521中穿入螺栓，配合转折棱镜夹具53对转折胶合棱镜51进行夹持。整体框架6参见图21，此整体框架采用铸铝整体结构，整体框架6上开有固定孔61、62、63，分别用以固定本实用新型其他部件。整体框架6加工后进行人工时效，消除内应力，确保结构长期稳定性。本实用新型的工作过程如下-工作物质位于泵浦源及被放大激光之间，泵浦源发出的能量传输至工作物质中被吸收。被放大激光往返于工作物质与光学反射面，放大后原路输出。为简化光路、防止非轴对称光斑在空间象限间转折发生扭曲，采用胶合棱镜技术进行空间传输。放大过程如下预放大激光进入"激光多程传输"部件，到达工作物质，预放大激光将在"激光多程传输"部件中经过多次传输，并多次到达工作物质，在工作物质中达到多次放大，最沿着与"预放大激光"传输方向相反的方向传输出去，得到"放大激光"。权利要求1、一种多程激光放大器，其特征在于，其包括放泵浦阵列(1)、工作物质组合结构(2)、传输棱镜组合(3)、全反射棱镜组合(4)、转折棱镜组合(5)及整体框架(6)，所述工作物质组合结构(2)位于所述泵浦阵列(1)以及放大激光源的中间；所述工作物质组合结构(2)、传输棱镜组合(3)、全反射棱镜组合(4)和转折棱镜组合(5)上设置有固定长孔，上述部件分别通过螺钉配合所述固定长孔连接在整体框架(6)上。2、根据权利要求1所述的多程激光放大器，其特征在于，所述工作物质组合(2)包括冷却水入口(21)、冷却水出口(22)、窗口片(23)、四组独立调节螺钉(241)、(242)、(243)、(244)以及工作物质(25);所述工作物质(25)与窗口片(23)之向形成相对密闭的空间，冷却液通过冷却水入口(21)和冷却水出口(22)进行循环。3、根据权利要求1所述的多程激光放大器，其特征在于，所述传输棱镜组合(3)包括传输棱镜夹具(31)、压板(32)、传输棱镜(33)、三组调节螺钉(341)、(342)、(343)、上旋转轴(35)、传输棱镜底座(36)、中旋转轴(37)、固定螺钉(381)、(382)以及下旋转轴(39);所述传输棱镜夹具(31)与传输棱镜(33)接触的表面上加工有多组呈三角形分布的容胶盲孔(311)，容胶盲孔(311)内填充有硅橡胶；所述压板(32)与传输棱镜(33)的接触侧加工有容胶盲孔(321)，容胶盲孔(321)内填充有硅橡胶。4、根据权利要求1所述的多程激光放大器，其特征在于，转折棱镜组合(5)包括转折胶合棱镜(51)、转折棱镜辅助压板(52)、转折棱镜夹具(53)、转折棱镜底座(54)、转折棱镜基座(55)、四组调节螺钉(561)、(562)、(563)、(564)、以及两组锁紧螺钉(571)、(572);转折胶合棱(562)、(563)、(564)、以及两组锁紧螺钉(571)、(572);转折胶合棱镜(51)由中间棱镜与两侧棱镜通过胶合面连接在一起组合而成；转折棱镜基座(55)上设置有旋转轴安装孔(551)、锁紧螺钉固定孔(552)以及固定长孔(553);转折棱镜底座(54)上设置有导向面(541)、导向轴固定面(542)、旋转轴安装孔(543);导向面(541)、导向轴固定面(542)为传输棱镜夹具(31)沿Y方向平移提供正交方向支撑；旋转轴安装孔(543)设置在转折棱镜底座(54)的两侧，用于安装旋转轴(551);所述转折棱镜夹具(53)上设有调节螺钉孔(531)、锁紧螺钉孔(532)以及导向轴安装孔(533);所述四组调节螺钉(561)、(562)、(563)、(564)、以及两组锁紧螺钉(571)、(572)分别通过调节螺钉孔(531)、锁紧螺钉孔(532)与其他部件连接，旋转轴安装孔(543)与转折棱镜基座(55)上的旋转轴安装孔(551)通过旋转轴连接；转折棱镜辅助压板(52)上设置有固定孔(521)，在与转折胶合棱镜(51)接触一侧设置有容胶孔(522)，容胶孔(522)中填入硅橡胶，在固定孔(521)中穿入螺栓，配合转折棱镜夹具(53)对转折胶合棱镜(51)进行夹持。专利摘要本实用新型公开了一种多程激光放大器，其包括放大激光源、泵浦阵列、工作物质组合结构、传输棱镜组合、全反射棱镜组合、转折棱镜组合及整体框架，所述工作物质组合结构位于所述泵浦阵列以及放大激光源的中间；所述工作物质组合、传输棱镜组合、全反射棱镜组合和转折棱镜组合上设置有固定长孔，上述部件分别通过螺钉配合所述固定长孔连接在整体框架上。文档编号H01S3/05GK201142516SQ20072019519公开日2008年10月29日申请日期2007年11月8日优先权日2007年11月8日发明者赵起越申请人:北京镭宝光电技术有限公司