激光晶体的偏振方向的调节装置及方法

本发明属于激光，具体涉及一种激光晶体的偏振方向的调节装置，还涉及一种激光晶体的偏振方向的调节方法。

背景技术：

1、为了匹配如非线性变换、激光放大等后续的激光应用，通常要求激光是偏振光且偏振态呈特定角度，如水平偏振、竖直偏振或其他角度。对于直接激发线偏振光的双折射激光晶体，通常要求晶体的偏振轴向也保持在特定角度上。由于激光应用目的的不同，时常需要对激光晶体的偏振轴向进行调节。

2、目前，调整圆棒状晶体偏振光方向的方法为：首先搭建一个含有偏振片的谐振腔，其中，偏振片角度调节至需要的偏振光方向上。随后，调整激光晶体的角度，直至谐振腔输出的功率达到最大值。

3、但是，采用这种调整方法需要每次将侧泵模块及激光晶体从谐振腔中取出，调整角度后固定激光晶体的位置，再将侧泵模块和激光晶体放回腔内，随后对侧泵模块和谐振腔进行对准和优化。整个调整步骤过于繁琐，无法确定激光晶体角度的偏差，并且要求每次谐振腔复原时均为最优值，对调试水平要求很高，因而调整误差较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是至少解决现有的激光晶体偏振方向调整步骤繁琐且误差较大的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

2、本发明的第一方面提出了一种激光晶体的偏振方向的调节装置，所述激光晶体具有双折射效应，且该调节装置包括：

3、侧泵模块，所述侧泵模块包括所述激光晶体，以及围绕在激光晶体四周的泵浦源；所述泵浦源以侧面泵浦方式对所述激光晶体径向入射泵浦光；

4、参考激光光源，靠近设置于所述激光晶体的一端；

5、检测部，设置于所述激光晶体的另一端；所述参考激光光源发出的参考光穿过所述激光晶体后投射在所述检测部上且形成光斑，所述检测部用于测量所述光斑的分布；

6、信息处理部，所述信息处理部与所述检测部通信连接，用于接收并显示所述光斑的分布信息。

7、根据本发明的激光晶体的偏振方向的调节装置，通过采集在侧泵模块工作状态下，参考激光光源发射的参考光穿经激光晶体后的光斑的分布情况，来定位和调整激光晶体的偏振方向，即利用双折射激光晶体的热焦距差异来确定和调整激光晶体的偏振方向，从而快速有效地实现将激光晶体的偏振方向调节至所需位置，有效地解决了现有的激光晶体偏振方向调整步骤繁琐且误差较大的问题。

8、另外，根据本发明的激光晶体的偏振方向的调节装置，还可具有如下附加的技术特征：

9、在本发明的一些实施例中，还包括：

10、整形部，所述整形部设于所述参考光的传播路径上，并用于调整所述参考光。

11、在本发明的一些实施例中，所述整形部包括：

12、第一整形部，设置于所述参考激光光源和所述激光晶体之间，用于将所述参考光调整至平行光。

13、在本发明的一些实施例中，所述整形部还包括：

14、第二整形部，设置于所述激光晶体和所述检测部之间，用于调整所述参考光至适于所述检测部测量的尺寸。

15、在本发明的一些实施例中，所述整形部为球面镜、非球面镜和衍射光栅中的其一或组合。

16、在本发明的一些实施例中，还包括：

17、衰减部，设置于所述激光晶体和所述检测部之间，用于调整所述参考光至适于所述检测部测量的强度。

18、在本发明的一些实施例中，所述激光晶体被配置为径向截面呈圆形的棒状结构。

19、本发明的另一方面还提出了一种激光晶体的偏振方向的调节方法，通过上述所述的激光晶体的偏振方向的调节装置来实施的，包括以下具体步骤：

20、获取在侧泵模块工作时，参考光穿经所述激光晶体后的光斑的分布情况；

21、根据所述光斑的分布情况，调整所述激光晶体。

22、在本发明的一些实施例中，在所述获取在所述侧泵模块工作时，所述激光晶体在所述参考光照射下的光斑分布情况的步骤之前还包括：

23、获取在所述侧泵模块不工作时，所述参考光穿经所述激光晶体后的光斑的分布情况。

24、在本发明的一些实施例中，所述调整所述激光晶体的步骤之前还包括前还包括：

25、根据两次获取的所述光斑的分布情况，分析所述光斑的会聚及分散趋向，确定参考轴向。

技术特征：

1.一种激光晶体的偏振方向的调节装置，所述激光晶体具有双折射效应，其特征在于，该调节装置包括：

2.根据权利要求1所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，其特征在于，所述整形部包括：

4.根据权利要求2所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，其特征在于，所述整形部还包括：

5.根据权利要求2所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，其特征在于，所述整形部为球面镜、非球面镜和衍射光栅中的其一或组合。

6.根据权利要求1所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，其特征在于，所述激光晶体被配置为径向截面呈圆形的棒状结构。

8.一种激光晶体的偏振方向的调节方法，通过权利要求1至7中任一项所述的激光晶体的偏振方向的调节装置来实施的，其特征在于，包括以下具体步骤：

9.根据权利要求8所述的激光晶体的偏振方向的调节方法，其特征在于，在所述获取在所述侧泵模块工作时，所述激光晶体在所述参考光照射下的光斑分布情况的步骤之前还包括：

10.根据权利要求9所述的激光晶体的偏振方向的调节方法，其特征在于，所述调整所述激光晶体的步骤之前还包括：

技术总结
本发明属于激光技术领域，具体涉及一种激光晶体的偏振方向的调节装置及方法。激光晶体的偏振方向的调节装置包括侧泵模块、参考激光光源、检测部和信息处理部。其中，侧泵模块包括激光晶体和围绕在激光晶体四周的泵浦源，泵浦源以侧面泵浦方式对激光晶体径向入射泵浦光。参考激光光源设在激光晶体的一端，且发出的参考光穿过激光晶体后会投射在检测部上且形成光斑。而信息处理部则可接收并显示检测部传递的光斑的分布信息。本发明所述的激光晶体的偏振方向的调节装置，通过采集在侧泵模块工作状态下，参考光穿经激光晶体后光斑的分布情况，来定位和调整激光晶体的偏振方向，以解决现有技术中激光晶体偏振方向调整步骤繁琐且误差较大的问题。

技术研发人员：周密,亓岩,颜博霞,王延伟,韩哲,王宇
受保护的技术使用者：中国科学院微电子研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16