一種基于疇反轉(zhuǎn)電光晶體的脈沖激光合束裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高功率激光器領(lǐng)域，具體涉及一種基于疇反轉(zhuǎn)電光晶體的脈沖激光合束裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，高功率激光具有越來越廣泛的應(yīng)用，深刻地影響了多個行業(yè)的發(fā)展。按工作方式劃分高功率激光主要分為高峰值功率激光（即高能脈沖激光)和高平均功率激光。
[0003]對于高能脈沖激光，在多種應(yīng)用領(lǐng)域要求激光具有一定的重復(fù)頻率。然而直接提高高能脈沖激光器運(yùn)行的重復(fù)頻率，將會產(chǎn)生嚴(yán)重的熱效應(yīng)，從而影響激光器的性能，甚至導(dǎo)致激光器輸出脈沖能量下降或者不能工作。對于高平均功率激光，應(yīng)用需求對激光輸出功率不斷提出更高要求，而單路激光功率提升有限，難以實現(xiàn)較高的平均輸出功率。
[0004]因此，無論是對于高能脈沖激光還是對于高平均功率激光，提高脈沖激光的重復(fù)頻率都是亟需解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型人認(rèn)為應(yīng)該通過脈沖激光合束解決該問題，對于高能脈沖激光，時序合束能夠提高激光脈沖輸出的重復(fù)頻率，對于高平均功率激光，時序合束能夠提高輸出激光的平均功率。本實用新型提供一種基于疇反轉(zhuǎn)電光晶體的脈沖激光合束裝置，本實用新型的裝置和方法逆向利用疇反轉(zhuǎn)電光晶體產(chǎn)生的光偏轉(zhuǎn)，并將其與脈沖激光的特性以及同步機(jī)相結(jié)合，通過一級合束裝置即可實現(xiàn)多路脈沖激光合束。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：
[0007]—種基于疇反轉(zhuǎn)電光晶體的脈沖激光合束裝置，包括：
[0008]具有疇反轉(zhuǎn)的電光晶體，所述電光晶體具有相互平行的上底面和下底面，所述電光晶體的自發(fā)極化方向與上底面和下底面垂直，所述電光晶體的疇結(jié)構(gòu)沿所述電光晶體的最長邊方向依次排列，相鄰疇結(jié)構(gòu)的自發(fā)極化方向相差180° ；
[0009]驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的2個電極板分別與所述電光晶體的上底板和下底板相配合；
[0010]至少2個激光器，所述激光器的輸出口與所述電光晶體的入射面相對，所述激光器輸出的脈沖激光在入射面上的入射位置排列為一條直線，所述激光器輸出的脈沖激光在出射面上的出射位置為同一點，出射的脈沖激光傳輸方向相同，所述入射面和出射面均為寬度方向所在的側(cè)面；
[0011]同步機(jī)，所述驅(qū)動電路和全部的激光器分別與所述同步機(jī)相連接。
[0012]進(jìn)一步，所述疇結(jié)構(gòu)均為三角形，相鄰的所述疇結(jié)構(gòu)的交界面斜率大小相等并且方向相反。
[0013]進(jìn)一步，相鄰的所述疇結(jié)構(gòu)的交界面與所述電光晶體的最長邊所成的銳角為70-80。。
[0014]進(jìn)一步，相鄰的疇結(jié)構(gòu)的交界面與電光晶體的最長邊所成的銳角為75°。
[0015]進(jìn)一步，所述電光晶體包括5-20個疇結(jié)構(gòu)。
[0016]進(jìn)一步，所述電光晶體為鈮酸鋰晶體或鉭酸鋰晶體。
[0017]本實用新型的有益效果如下：
[0018]I、將疇反轉(zhuǎn)的電光晶體、驅(qū)動電路與同步機(jī)相結(jié)合，驅(qū)動電路給電光晶體施加電壓，同步機(jī)控制施加電壓的大小、方向和時刻，巧妙逆向利用具有疇結(jié)構(gòu)的電光晶體的光偏轉(zhuǎn)特性和脈沖激光的特點，將多路脈沖激光合束成一路激光，在不降低脈沖能量的前提下提高脈沖激光輸出的重復(fù)頻率和平均功率；
[0019]2、通過同步機(jī)對多路脈沖激光時序上的控制，可以得到脈沖間隔時間相同或不同的合束脈沖激光；
[0020]3、通過本實用新型的合束裝置可實現(xiàn)多路脈沖激光的合束，如需要更高重復(fù)頻率的脈沖激光，將本實用新型的合束裝置進(jìn)行多級串聯(lián)即可實現(xiàn)；
[0021]4、激光器輸出的脈沖激光可以為重復(fù)運(yùn)行的脈沖，也可以是單次脈沖，可以具有不同的脈沖形狀、脈沖寬度、波長、光譜寬度、啁啾特性、幅度等特性。
【附圖說明】
[0022]圖I為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型的電光晶體和激光器位置關(guān)系示意圖；
[0024]圖3為本實用新型合束前后脈沖激光示意圖。
[0025]圖中：1一電光晶體，11 一疇結(jié)構(gòu)，12—疇壁，13 —自發(fā)極化方向，2 一驅(qū)動電路，21 一電極板，22—電極板，31 —激光器，32 一激光器，33—激光器，310—脈沖激光，320 一脈沖激光，330—脈沖激光，4 一同步機(jī)，5—激光準(zhǔn)直元件，6—合束脈沖激光。
【具體實施方式】
[0026]為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0027]實施例一：
[0028]如圖I和圖2所示，一種基于疇反轉(zhuǎn)電光晶體的脈沖激光合束裝置，包括電光晶體
I、驅(qū)動電路2、激光器31、激光器32、激光器33、同步機(jī)4、激光準(zhǔn)直元件5。
[0029]電光晶體I具有多個三角形疇結(jié)構(gòu)11，相鄰的疇結(jié)構(gòu)11自發(fā)極化方向13相差180°，所述電光晶體I具有相互平行的上底面和下底面，電光晶體I的自發(fā)極化方向13與上底面和下底面垂直，電光晶體I的疇結(jié)構(gòu)11沿電光晶體I的最長邊方向依次排列，脈沖激光的傳輸方向也是沿電光晶體I的長邊方向，脈沖激光傳輸時依次經(jīng)過各個疇結(jié)構(gòu)11;相鄰的疇結(jié)構(gòu)11的交界面為疇壁12，各個疇壁12的斜率大小相等，方向相反，本實施例疇結(jié)構(gòu)11的形狀可以簡化計算過程，便于計算脈沖激光在各個疇壁12處的入射角和出射角；疇壁12與電光晶體I的最長邊所成的銳角α的角度均為70-80°，該角度設(shè)置可將電光晶體I內(nèi)分成盡可能多的疇結(jié)構(gòu)11，同時由于疇結(jié)構(gòu)11排列規(guī)則簡單，在獲得疇結(jié)構(gòu)11時，獲得過程不過于復(fù)雜；優(yōu)選的，疇壁12與電光晶體I的最長邊所成的銳角α的角度均為75°，設(shè)置為75°時，疇結(jié)構(gòu)11的個數(shù)與其獲得過程均達(dá)到最優(yōu)。疇結(jié)構(gòu)11的個數(shù)越多，脈沖激光330與脈沖激光310之間的夾角越大，越有利于贏得空間放置更多的激光器，實現(xiàn)更多路的脈沖激光合束。所述電光晶體I包括5-20個疇結(jié)構(gòu)11，本實施例優(yōu)選地選擇7個疇結(jié)構(gòu)11，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常認(rèn)為當(dāng)疇結(jié)構(gòu)<20個時，隨著疇結(jié)構(gòu)11個數(shù)的增加，激光的偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大，本實用新型人在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)選擇7個疇結(jié)構(gòu)11時，脈沖激光330與脈沖激光310之間的夾角已較大，再增加疇結(jié)構(gòu)11的個數(shù)，夾角的增大效果不明顯，反而需要增加電光晶體I的尺寸和施加的電壓數(shù)值，增大了合束成本，同時疇結(jié)構(gòu)11越多，計算施加電壓的數(shù)值、脈沖激光入射的位置、角度越繁瑣，不利于合束裝置的控制；疇結(jié)構(gòu)11越少，計算結(jié)果的精確度就不能得到保證。
[0030]所述電光晶體I為鈮酸鋰晶體或鉭酸鋰晶體，這兩種鐵電晶體響應(yīng)速度快、可控性好、靈敏度高、無慣性。
[0031]所述驅(qū)動電路2的電極板21和電極板22分別與電光晶體I的上底板和下底板相配合，在電光晶體I內(nèi)部產(chǎn)生與其自發(fā)極化方向13相同或者相反的電場，由于電光晶體I相鄰的疇結(jié)構(gòu)11光電系數(shù)正負(fù)相反，因此折射率也不同，并且只有極化方向的電場才能有效的影響折射率的大小，外加電場方向與極化方向平行，能夠降低驅(qū)動電路施加的電壓值，節(jié)約資源；
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