激光器分束装置的制作方法

本实用新型涉及光学精密调节机构技术领域，特别涉及一种激光器分束装置。

背景技术：

高能脉冲激光具有脉宽窄、单脉冲能量高、能量稳定的特点，在激光雷达、微纳加工、光谱学研究等领域均有普遍的应用。例如在光谱学研究中，脉冲式Nd:YAG激光器就广泛使用于激光诱导荧光、光腔衰荡光谱、相干拉曼光谱等测试体系中。四能级系统的Nd:YAG激光器以1064nm为发射激光波长，可通过激光倍频输出更短波长的激光(532nm、355nm、266nm)。

倍频技术利用了非线性晶体在强激光作用下的二次非线性效应，使激光产生二次谐波振荡，实现激光倍频。因此在倍频激光器中，倍频光的产生需要加载不同的倍频晶体以获取。在实验测试过程中，若需要更换不同波长的倍频光或切换到基频光，则需反复装拆倍频晶体来实现。由于无法保证每次安装倍频晶体的位置完全一致，激光输出后的光轴发生了偏移，因此常常需要重新调试系统的光路，既影响了系统的稳定性又降低了测试的连贯与高效性。

本实用新型的激光器分束装置，可在不更换倍频晶体的条件下，实现基频光与倍频光的稳定切换输出，测试重复性高，同时提高了整套系统的测试效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种激光器分束装置，能够在不更换倍频晶体的条件下，实现倍频激光中的具有较低频率的基频光与具有更高频率的倍频光的稳定切换输出，测试重复性高，同时提高了整套系统的测试效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种激光器分束装置，包括：激光输入端口和激光输出端口，分别用于供基频激光或倍频激光输入和输出；激光固定反射部，设置于自所述激光输入端口输入的激光的光路上，用于对自所述激光输入端口输入的激光进行分束，使所述激光中的基频光和低倍频光被透射出去，所述倍频激光中的高倍频光被反射出去，自所述激光输出端口出射；第一激光反射部，平行于所述激光固定反射部设置，用于接收自所述激光固定反射部出射的激光中的基频光和低倍频光，并对自所述激光固定反射部出射的基频光和低倍频光进行分束，使激光中的基频光被透射出去，激光中的低倍频光被反射出去，自所述激光输出端口出射；第二激光反射部，平行于所述第一激光反射部设置，用于接收自所述第一激光反射部出射的激光中的基频光，并使基频光通过所述激光输出端口出射；所述第一激光反射部和第二激光反射部均相对于所述激光固定反射部可运动，且运动方向均为沿平行于所述激光固定反射部的方向。

可选的，所述激光固定反射部包括两相互平行设置的激光反射镜，分别为第一激光反射镜，以及第二激光反射镜，均与自所述激光输入端口输入的激光的光轴呈45度夹角，且两个激光反射镜相对的面具有同样的反射角度，且所述第一激光反射镜用于透射自所述激光输入端口入射的激光中的基频光和低倍频光，反射自所述激光输入端口入射的激光中的高倍频光；所述第二激光反射镜用于反射被所述第一激光反射镜反射的高倍频光，使高倍频光能够自所述激光输出端口出射。

可选的，所述第一激光反射部包括两相互平行设置的激光反射镜，分别为第三激光反射镜，以及第四激光反射镜，均与自所述激光输入端口输入的激光的光轴呈45度夹角，且两个激光反射镜相对的面具有同样的反射角度，且所述第三激光反射镜用于透射自所述第一激光反射镜出射的激光中的基频光，反射自所述第一激光反射镜出射的激光中的低倍频光；所述第四激光反射镜用于反射被所述第三激光反射镜反射的低倍频光，使低倍频光能够自所述激光输出端口出射。

可选的，所述第二激光反射部包括两相互平行设置的激光反射镜，分别为第五激光反射镜，以及第六激光反射镜，均与自所述激光输入端口输入的激光的光轴呈45度夹角，且两个激光反射镜相对的面具有同样的反射角度，且所述第五激光反射镜用于反射自所述第三激光反射镜出射的基频光；所述第六激光反射镜用于反射被所述第五激光反射镜反射的基频光，使基频光能够自所述激光输出端口出射。

可选的，所述第一激光反射部和第二激光反射部均包含有激光挡块，能够跟随两个激光反射部沿平行于所述激光固定反射部的方向运动，用于挡住被前一反射部反射或透射的激光。

可选的，所述第一激光反射部的第一激光挡块用于挡住所述激光固定反射部反射的高倍频光时，设置在所述激光固定反射部的第二激光反射镜出射的高倍频光的光路上，用于阻挡所述激光固定反射部的第二激光反射镜出射的高倍频光自所述激光输出端口出射；所述第一激光反射部的第一激光挡块用于挡住所述激光固定反射部透射的基频光和低倍频光时，设置在所述激光固定反射部的第一激光反射镜出射的基频光和低倍频光的光路上，用于阻挡所述激光固定反射部的第一激光反射镜出射的基频光和低倍频光自所述激光输出端口出射。

可选的，所述第二激光反射部的第二激光挡块用于挡住所述第一激光反射部反射的低倍频光时，设置在所述第一激光反射部的第二激光反射镜出射的低倍频光的光路上，用于阻挡所述第一激光反射部的第二激光反射镜出射的低倍频光自所述激光输出端口出射；所述第二激光反射部的第二激光挡块用于挡住所述第一反射部透射的基频光时，设置在所述第一激光反射部的第一激光反射镜出射的基频光的光路上，用于阻挡所述第一激光反射部的第一激光反射镜出射的基频光自所述激光输出端口出射。

可选的，所述激光固定反射部、第一激光反射部以及第二激光反射部中的激光反射镜均设置在俯仰角调节机构上

本实用新型的激光器分束装置具有激光固定反射部、第一激光反射部和第二激光反射部，通过三个激光反射部的配合使用，能够使得自激光输入端口输入的基频光和倍频光按频率高低被分束，从而才能够供用户进行进一步的输出控制，简单方便，能够在不更换倍频晶体的条件下，实现基频光与倍频光的稳定切换输出，测试重复性高，同时提高了激光器分束装置的测试效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中激光器分束装置的结构示意图。

图2为采用图1中的激光器分束装置进行倍频激光分束时的光路示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种激光器分束装置进一步详细说明。

请参阅图1，为本实用新型的一种具体实施方式中激光器分束装置的结构示意图。其中，1为激光输入端口；2为激光固定反射部，其内加载一对激光反射镜A；3为第一激光反射部，可沿入射光垂直方向前后位移进行档位切换，其内加载一对激光反射镜B；4为第二激光反射部，可沿入射光垂直方向前后位移进行档位切换，其内加载一对激光反射镜C；所有激光反射镜均与入射的激光光束呈45°放置；5为第一激光挡块；6为第二激光挡块，7为第三激光挡块，且激光挡块5与第一激光反射部3相连，两者可整体移动；第二激光挡块6与第一激光反射部4相连，两者可整体移动；8为激光输出端口。

在该具体实施方式中，所述激光器分束装置包括：激光输入端口1和激光输出端口8，分别用于供激光输入和输出；激光固定反射部2，设置于自所述激光输入端口1输入的激光的光路上，用于对自所述激光输入端口1输入的激光进行分束，使所述激光中的基频光和低倍频光被透射出去，所述激光中的高倍频光被反射出去，自所述激光输出端口出射；第一激光反射部3，平行于所述激光固定反射部2设置，用于接收自所述激光固定反射部2出射的激光中的基频光和低倍频光，并对自所述激光固定反射部2出射的基频光和低倍频光进行分束，使基频光和低倍频光中的基频光被透射出去，低倍频光被反射出去，自所述激光输出端口8出射；第二激光反射部4，平行于所述第一激光反射部3设置，用于接收自所述第一激光反射部3出射的激光中的基频光，并使基频光通过所述激光输出端口8出射；所述第一激光反射部3和第二激光反射部4均相对于所述激光固定反射部2可运动，且运动方向均为沿平行于所述激光固定反射部2的方向。

在一种具体实施方式中，所述激光固定反射部2包括两相互平行设置的激光反射镜，分别为第一激光反射镜，以及第二激光反射镜，均与自所述激光输入端口1输入的激光的光轴呈45度夹角，且两个激光反射镜相对的面具有同样的反射角度，且所述第一激光反射镜用于透射自所述激光输入端口入射的激光中的基频光和低倍频光，使激光中的基频光和低倍频光继续沿原光路前进，反射自所述激光输入端口1入射的激光中的高倍频光，使所述激光中的高倍频光发生90度转向；所述第二激光反射镜用于反射被所述第一激光反射镜反射的高倍频光，使高倍频光能够自所述激光输出端口8出射，且方向为与被所述第一激光反射镜透射的激光中的基频光和低倍频光的方向平行。

在一种具体实施方式中，所述第一激光反射部3包括两相互平行设置的激光反射镜，分别为第三激光反射镜，以及第四激光反射镜，均与自所述激光输入端口1输入的激光的光轴呈45度夹角，且两个激光反射镜相对的面具有同样的反射角度，且所述第三激光反射镜用于透射自所述第一激光反射镜出射的基频光和低倍频光中的基频光，使激光中的基频光继续沿原光路前进，反射自所述第一激光反射镜出射的基频光和低倍频光中的低倍频光，使所述激光中的低倍频光发生90度转向；所述第四激光反射镜用于反射被所述第三激光反射镜反射的低倍频光，使中频激光能够自所述激光输出端口8出射，且方向为与被第三激光反射镜透射的激光中的基频光的方向平行。

在一种具体实施方式中，所述第二激光反射部4包括两相互平行设置的激光反射镜，分别为第五激光反射镜，以及第六激光反射镜，均与自所述激光输入端口1输入的激光的光轴呈45度夹角，且两个激光反射镜相对的面具有同样的反射角度，且所述第五激光反射镜用于反射自所述第三激光反射镜出射的基频光，使所述激光中的基频光发生90度转向；所述第六激光反射镜用于反射被所述第五激光反射镜反射的基频光，使基频光能够自所述激光输出端口8出射。

在一种具体实施方式中，所述第一激光反射部3和第二激光反射部4均包含有激光挡块，能够跟随两个激光反射部沿平行于所述激光固定反射部2的方向运动，用于挡住被前一反射部反射或透射的激光。

在一种具体实施方式中，所述第一激光反射部3的第一激光挡块5用于挡住所述激光固定反射部2反射的高倍频光时，设置在所述激光固定反射部2的第二激光反射镜出射的高倍频光的光路上，用于阻挡所述激光固定反射部2的第二激光反射镜出射的高倍频光自所述激光输出端口8出射。所述第一激光反射部3的第一激光挡块5用于挡住所述激光固定反射部2透射的基频光和低倍频光时，设置在所述激光固定反射部2的第一激光反射镜出射的基频光和低倍频光的光路上，用于阻挡所述激光固定反射部2的第一激光反射镜出射的基频光和低倍频光自所述激光输出端口8出射。

在一种具体实施方式中，所述第二激光反射部4的第二激光挡块6用于挡住所述第一激光反射部3反射的低倍频光时，设置在所述第一激光反射部3的第二激光反射镜出射的低倍频光的光路上，用于阻挡所述第一激光反射部3的第二激光反射镜出射的低倍频光自所述激光输出端口8出射。所述第二激光反射部4的第二激光挡块6用于挡住所述第一激光反射部3透射的基频光时，设置在所述第一激光反射部3的第一激光反射镜出射的基频光的光路上，用于阻挡所述第一激光反射部3的第一激光反射镜出射的基频光自所述激光输出端口8出射。

在一种具体实施方式中，所述激光固定反射部2、第一激光反射部3以及第二激光反射部4中的激光反射镜均设置在俯仰角调节机构上

本实用新型的激光器分束装置具有激光固定反射部、第一集光反射部和第二激光反射部，通过三个激光反射部的配合使用，能够使得自激光输入端口输入的激光按频率高低被分束，从而才能够供用户进行进一步的输出控制，简单方便，能够在不更换倍频晶体的条件下，实现基频光与倍频光的稳定切换输出，测试重复性高，同时提高了激光器分束装置的测试效率。

下面结合具体的实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

请参阅图2，为采用图1中的激光器分束装置进行倍频激光分束时的光路示意图。在该实施例中，倍频激光自耐高能脉冲Nd:YAG倍频激光光源中出射。倍频激光中包括1064nm基频光、532nm倍频光、355nm倍频光，同时从所述激光端口以空间光方式输入；激光反射镜固定2包括一对355nm激光反射镜，用于反射355nm的激光，透射1064nm及532nm的激光；第一激光反射部3包括一对532nm激光反射镜，用于反射532nm的激光，透射1064nm的激光；第二激光反射部4包括一对1064激光反射镜C，用于反射1064nm的激光。

在图2所示的具体实施方式中，所述激光挡块包括三个，分别为设置在第一激光反射部3旁的第一激光挡块5，设置在第二激光反射部4旁的第二激光挡块6，以及设置在与第二激光反射部4的第五激光反射镜的透射光线的光路上的第三激光挡块7。三个激光挡块均用于吸收屏蔽经分束后不需要使用的激光。

在使用中，切换第一激光反射部3与第二激光反射部4至上档位，使所述激光固定反射部2的第二激光反射镜反射的355nm的高倍频光直接自所述激光输出端口8出射。而被所述第一激光反射镜透射的基频光和低倍频光输出至第一激光挡块5处，被所述第一激光挡块5吸收。

如图2所示，切换第一激光反射部3至下档位，第二激光反射部4至上档位，使所述第一激光反射部3的第四激光反射镜反射的532nm的低倍频光直接自所述激光出射端口8出射，而不会被所述第二激光挡块6所阻挡。而被所述第三激光反射镜透射的基频光输出至第二激光挡块6处，被所述第二激光挡块6吸收。

切换第一激光反射部3与第二激光反射部4至下档位，使所述第二激光反射部4的第六激光反射镜反射的1064nm的基频光直接自所述激光出射端口8出射。

由于所述激光固定反射部2、第一激光反射部3、第二激光反射部4中的激光反射镜均设置在俯仰角调节装置上，因此激光固定反射部2、第一激光反射部3、第二激光反射部4中的激光反射镜的俯仰角均可调，输出时的光轴方向都在一定范围内可调，增大了整个激光器分束装置的灵活性，同时也能够保证所有激光在输出时是同轴的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。