[實用新型]光增益介質包邊界面剩余反射的測量裝置

有效

• 申請號: 201320340378.7
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN203337544U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 董敬濤;吳周令;陳堅
• 申請（專利權）人: 合肥知常光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55;G01N21/01
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

技術領域

????本實用新型涉及激光增益介質測量領域，具體是一種光增益介質包邊界面剩余反射的測量裝置。

背景技術

光增益介質廣泛應用于各類型固體激光器中，并成為高功率和高能量激光器的主要激光材料。激光增益介質一般是一種以玻璃為基質的固體激光材料，由基質玻璃和激活離子兩部分組成。激光玻璃各種物理性質和化學性質主要由基質玻璃決定，而它的光譜性質則主要由激活離子決定。

根據激光玻璃的組成，其具有如下特點：第一，激活離子的發光機構中必須有亞穩態，形成三能級或四能級機構；并要求亞穩態有較長壽命，使粒子數易于積累達到反轉。第二，激光基質玻璃必須有良好的透明度，尤其是對激光波長的吸收應盡可能低。第三，激光玻璃必須有良好的光學均勻性。激光玻璃的光學不均勻性使光線通過玻璃后波面變形和產生程差，促使其振蕩閾值升良效率降低，發散角增加。第四，激光玻璃必須有良好的熱光穩定性。由于激活離子的非輻射躍遷損失和基質玻璃的紫外、紅外吸收光泵的一部分光能轉化為熱能，同時由于吸熱和冷卻條件的不同，在徑向就會出現溫度梯度，導致激光玻璃的光學均勻性降低而影響激光性能。第五，激光玻璃必需有良好的物理化學性能。包括失透傾向小，化學穩定性高，有一定的機械強度和良好的光照穩定性和熱導性等。

在激光放大過程中，由于激光玻璃的增益很高，介質內的自發輻射將會得到放大而產生放大自發輻射（簡稱ASE）。由于ASE的存在，將在信號光到達之前消耗掉增益介質上能級的反轉粒子，使信號光得不到有效放大，這不僅嚴重地降低了激光增益介質的儲能密度和儲能效率，而且會引起介質內抽運能量的再分布，對增益均勻性具有嚴重影響。

目前，抑制ASE的主要方法是在垂直于光路方向的片狀激光玻璃的側邊通過膠合的方式接上吸收激光波長的玻璃，來破壞ASE放大過程，稱為激光玻璃包邊。激光玻璃、膠合層和包邊玻璃之間折射率匹配度是影響激光玻璃包邊降低ASE的關鍵，是衡量激光玻璃包邊質量的最重要參數。激光玻璃與膠合層界面反射以及包邊玻璃與膠合層界面反射總和稱為激光玻璃包邊剩余反射。因此，準確測量包邊剩余反射能夠直接、客觀地反映激光玻璃包邊的質量好壞。

目前已有的激光玻璃包邊剩余反射的測量方法主要是通過測量包邊玻璃小尺寸樣品[CN?102818788?A]，如直角三角塊或者長方體塊，來反映出激光玻璃包邊的質量好壞，該方法無法消除樣本內部的吸收和散射損耗以及激光玻璃和空氣界面的反射，使得測量值往往小于實際的剩余反射值。另一種測量大口徑包邊玻璃剩余反射的方法[CN?102768202?A]同樣存在這種問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種光增益介質包邊界面剩余反射的測量裝置，解決測量的剩余反射中無法消除激光玻璃內部的吸收和散射損耗以及激光玻璃和空氣界面的反射的問題，并且同時適合大口徑樣品和小尺寸樣品的測量。

本實用新型的技術方案為：

光增益介質包邊界面剩余反射的測量裝置，包括有測量激光光源、分光鏡、激光強度探測器和剩余反射探測器，所述的測量激光光源相對分光鏡的反射面設置，激光強度探測器設置于分光鏡透射輸出端的后端，剩余反射探測器相對激光玻璃樣品的激光出射面設置。

所述的測量激光光源和分光鏡之間設置有功率調整裝置和光束整形裝置。

所述的光增益介質包邊界面剩余反射的測量裝置還包括有定位激光光源，測量激光光源相對分光鏡的反射面設置。

所述的光增益介質包邊界面剩余反射的測量裝置還包括有信號處理部分，所述的信號處理部分包括有分別與激光強度探測器和剩余反射探測器連接的電信號處理模塊和與電信號處理模塊連接的計算機。

所述的測量激光光源和分光鏡之間設置有角度調整裝置。

所述的角度調整裝置由高反鏡組合而成。

本實用新型的激光玻璃樣品主要包括大口徑激光玻璃樣品、三角形激光玻璃樣品和長方形激光玻璃樣品三種。見圖1，大口徑激光玻璃樣品1的四個側面用于包包邊玻璃2，前后表面均拋光；見圖2，三角形激光玻璃樣品1的底面用于包包邊玻璃2，兩個腰面均拋光；見圖3，長方形激光玻璃樣品1的后表面用于包包邊玻璃2，前表面拋光。

本實用新型的原理：