本發明專利技術公開了一種調節反射鏡曲率半徑的裝置，所述裝置包括連接器機構；所述連接器機構與反射鏡外表面中心相連接，所述連接器機構在水平方向運動可以調節反射鏡的曲率半徑。本發明專利技術提供的一種調節反射鏡曲率半徑的裝置，安裝在激光器的反射鏡的外側，該結構簡單、易于裝配，當激光器的泵浦功率發生變化時，通過連接器機構調節反射鏡的曲率半徑，反射鏡的曲率半徑的變形量可補償熱透鏡焦距的變化，使得輸出鏡的基模高斯光斑尺寸和光遠場發散角保持不變，維持激光系統的穩定工作，避免激光器內部的材料發生激光損傷；進一步地，采用壓電陶瓷材料和壓電陶瓷電源進行驅動，實現了反射鏡曲率半徑的連續變化，保證在泵浦功率較大變化范圍時激光器的穩定工作。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及激光器
，特別涉及一種調節反射鏡曲率半徑的裝置。
技術介紹
激光器工作時激光介質吸收的泵浦光能量，除一部分以激光方式輸出外，其他能量大多數轉變為熱并沉積在激光工作物質內使其產生溫升，在不斷重復泵浦和熱傳導作用下，工作物質內溫度梯度不斷增加，工作物質中溫度梯度的存在使原本折射率完全均勻的工作物質變為類透鏡介質，光束通過工作物質后發生聚焦，俗稱為熱自聚焦。熱自聚焦不但使激光束發散角迅速增加，不利于后續繼續利用，更為嚴重的是會在工作物質內部產生實焦點，它將在材料內部產生激光損傷。 為了減輕熱透鏡效應對激光器件的影響，目前廣泛采用將工作物質端面磨成凹面以作補償，但只能對特定泵浦功率下的特定的熱透鏡效應進行補償，同時加工精確的凹面晶體會增大工藝成本。另外，在晶體外形一定的條件下，利用“基模熱穩腔”思想設計諧振腔是一種常用方法，即當激光的參數滿足一定條件時，能使基模參數在一定泵浦功率范圍內保持不變或變化甚緩。這種方法通常要求激光介質盡可能靠輸出耦合鏡一端，腔長比激光晶體長的多，同樣的這種形式的激光器只能在泵浦功率在較小范圍內變化的情況下穩定工作，如果泵浦功率范圍變化較大，這種穩腔結構將會被打破，輸出光遠場發散角及束寬都會發生比較大的變化。為了實現較大泵浦功率范圍內實現激光器的穩定工作，人們設法尋找外加的附加補償裝置來實現熱透鏡效應的補償。2007年8月15日公告授權200710067328. 5號中國專利技術專利說明書中公開了一種激光棒熱透鏡效應的補償方法，其特點是將激光器中光學諧振腔的反射鏡設置成向激光棒方向凸起的凸面鏡，在反射鏡上設置由步進馬達驅動的移動機構，步進馬達由控制電腦控制驅動，使反射鏡與激光棒之間的距離為a = f-R/2-d/2n，其中，R為反射鏡的曲率半徑，d為激光棒的長度，n為激光棒的折射率，f為熱透鏡焦距，在確定了反射鏡的曲率半徑后，就可以利用電腦驅動步進馬達帶動球面鏡沿著光軸平移，自動驅動馬達實現完全自動補償。這種補償裝置存在以下問題馬達帶動球面鏡移動時難以保證始終沿著光軸，對調節要求很高；諧振腔內通常包含其他元件，這會限制補償的范圍。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種調節反射鏡曲率半徑的裝置。—種調節反射鏡曲率半徑的裝置，所述裝置包括連接器機構；所述連接器機構與反射鏡外表面中心相連接，所述連接器機構在水平方向運動可以調節反射鏡的曲率半徑。其中，所述連接器機構包括連接器、連接器支座和連接器驅動單元，所述連接器安裝在所述連接器支座上并垂直于反射鏡的外表面，所述連接器一端與反射鏡外表面相連接，另一端與所述連接器驅動單元相連接，所述連接器驅動單元用于驅動所述連接器在水平方向上移動以調節所述連接器對所述反射鏡外表面的作用力。其中，所述連接器與反射鏡外表面的連接方式為粘接或機械連接。其中，所述連接器與所述連接器驅動單元相連接端設有外螺紋，所述連接器驅動單元設有與所述外螺紋相匹配的內螺紋，轉動所述連接器驅動單元可以推動所述連接器在水平方向移動。其中，所述連接器為壓電陶瓷材料，所述連接器驅動單元為壓電陶瓷電源，所述連接器與所述連接器驅動單元通過電纜相連接，所述連接器驅動單元通過電壓的變化控制所述連接器水平方向移動。其中，所述連接器驅動單元連接有激光泵浦反饋裝置，所述激光泵浦反饋裝置用于在泵浦功率發生變化時，控制所述連接器驅動單元電壓，實現所述連接器在水平方向的位置調整。 其中，所述連接器貫穿所述連接器支座，所述連接器與所述連接器支座直接采用螺紋方式連接。其中，所述連接器支座頂部有卡槽，所述連接器安裝在所述卡槽內，所述連接器在所述卡槽內可以在水平方向移動。上述技術方案提供的一種調節反射鏡曲率半徑的裝置，安裝在激光器的反射鏡的外側，該結構簡單、易于裝配，當激光器的泵浦功率發生變化時，通過連接器機構調節反射鏡的曲率半徑，反射鏡的曲率半徑的變形量可補償熱透鏡焦距的變化，使得輸出鏡的基模高斯光斑尺寸和光遠場發散角保持不變，維持激光系統的穩定工作，避免激光器內部的材料發生激光損傷；進一步地，采用壓電陶瓷材料和壓電陶瓷電源進行驅動，實現了反射鏡曲率半徑的連續變化，保證在泵浦功率較大變化范圍時激光器的穩定工作。附圖說明圖I是本專利技術實施例一的激光器的結構示意圖；圖2是本專利技術曲率半徑調節原理圖；圖3是本專利技術等效諧振腔的示意圖；圖4是本專利技術實施例二的激光器熱透鏡效應的補償裝置的結構示意圖。其中，I、底座；2、反射鏡；3、激光介質；4、輸出鏡；5、連接器機構；2_1、夾持機構；3-1、冷卻模塊；4-1、輸出鏡調節機構；5-1、連接器；5-2、連接器支座；5-3、連接器驅動單兀；a、外表面；b、內表面。具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。激光器一般包括底座I和依次安裝在底座I上的反射鏡2、激光介質3和輸出鏡4。其中，反射鏡2通過夾持機構2-1固定安裝在底座I上，反射鏡2與夾持機構2-1之間可采用緊固件等方式的機械連接，也可以采用粘結等方式的非機械連接；反射鏡2與連接器一端5-1之間可采用機械連接，也可以采用粘結等方式的非機械連接；激光介質3通過冷卻模塊3-1固定安裝在底座I上，輸出鏡4通過輸出鏡調節機構4-1固定安裝在底座I上，其中，反射鏡2可為曲面鏡或者為平面鏡，以下的技術方案以曲面鏡為例。在激光器工作時，激光介質3可等效成焦距為f的薄透鏡，因此激光器可以簡化為如圖2所示模型，反射鏡2和輸出鏡4的曲率半徑分別為R、R2，腔長L，內含焦距為f的薄透鏡，該薄透鏡距反射鏡2和輸出鏡4的距離分別為屯、d2。可以得到輸出鏡4上的基模高斯光束束寬本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種調節反射鏡曲率半徑的裝置，其特征在于，所述裝置包括連接器機構； 所述連接器機構與反射鏡外表面中心相連接，所述連接器機構在水平方向運動可以調節反射鏡的曲率半徑。2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述連接器機構包括連接器、連接器支座和連接器驅動單元，所述連接器安裝在所述連接器支座上并垂直于反射鏡的外表面，所述連接器一端與反射鏡外表面相連接，另一端與所述連接器驅動單元相連接，所述連接器驅動単元用于驅動所述連接器在水平方向上移動以調節所述連接器對所述反射鏡外表面的作用力。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述連接器與反射鏡外表面的連接方式為粘接或機械連接。4.如權利要求2所述的裝置，其特征在干，所述連接器與所述連接器驅動單 元相連接端設有外螺紋，所述連接器驅動單元設有與所述外螺紋相匹配的內...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鞏馬理，胡震岳，黃磊，柳強，閆平，張海濤，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：
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