[發明專利]一種精確調制脈沖激光相位的裝置及方法

在審

• 申請號: 201510273026.8
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104852269A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 汪麗蓉;張一馳;曹書凱;范鵬瑞
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;G02B27/09
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種精確調制脈沖激光相位的裝置，其特征在于，包括順次位于脈沖激光光路上的第一全反射鏡（2）、順次位于第一全反射鏡（2）反射光路上的第一隔離器（4）、第一半波片(5)、第一偏振分束棱鏡（8）；第一偏振分束棱鏡（8）對應于第一全反射鏡（2）反射光的出射光路上順次設有第二四分之一波片（9）和第一光柵（10）；第一偏振分束棱鏡（8）對應于第一光柵（10）的反射光的反射光路上順次設有第一四分之一波片（7）和第一凹面反射鏡（6）；第一偏振分束棱鏡（8）對應于第一凹面反射鏡（6）反射光的透射光路上設有空間光調制器（11）；空間光調制器（11）的反射光路上順次設有第二半波片（14）和第二偏振分束棱鏡（19）；第二偏振分束棱鏡（19）對應于空間光調制器（11）反射光的透射光路上順次設有第四四分之一波片（18）和第二凹面反射鏡（17），第二偏振分束棱鏡（19）對應于第二凹面反射鏡（17）反射光的反射光路上順次設有第三四分之一波片(16)和第二光柵（15），第二偏振分束棱鏡（19）對應于第二光柵（15）反射光的透射光路上順次設有第二隔離器（20）和第二全反射鏡（21），第二全反射鏡（21）的反射光路上設有第三全反射鏡（22）；第一凹面反射鏡（6）的反射光路以及第二凹面反射鏡（17）的反射光路組成精確調制脈沖激光相位的整形光路的兩臂，整形光路兩臂的距離和光學角相同；空間光調制器（11）由BNC線（12）連接到其控制器（13）上。

2.如權利要求1所述一種精確調制脈沖激光相位的裝置，其特征在于，還包括一個外殼上開有第一通光孔（3）和第二通光孔（23）的腔體（1）；所述第一全反射鏡（2），第一隔離器（4），第一半波片（5），第一偏振分束棱鏡（8），第二四分之一波片（9），第一光柵（10）、第一四分之一波片（7），第一凹面反射鏡（6），空間光調制器（11），第二半波片（14），第二偏振分束棱鏡（19），第三四分之一波片（16），第二光柵（15），第四四分之一波片（18），第二凹面反射鏡（17），第二隔離器（20），第二全反射鏡（21），第三全反射鏡（22）、BNC線（12）、控制器（13）均位于腔體（1）內；脈沖激光由第一通光孔（3）進入，經相位調制后的脈沖激光由第二通光孔（23）輸出。

3.如權利要求1?或2?所述的一種精確調制脈沖激光相位的裝置，其特征在于，所述的第一全反射鏡（2）、第二全反射鏡（21）、第三全反射鏡（22）均為鍍高反膜的全反射鏡；所述第一光柵（10）、第二光柵（15）為激光刻線1200/mm閃耀光柵；所述空間光調制器（11）為Holoeye?Photonics?AG公司的SLM?LCR?1080。

4.一種采用如權利要求2?所述裝置精確調制脈沖激光相位的方法，其特征在于，包括以下步驟：（a）脈沖激光由第一通光孔（3）入射后經由第一全反射鏡（2）反射后透過第一半波片（5）與第一偏振分束棱鏡（8），第二四分之一波片(9)與第一光柵(10)位于第一偏振分束棱鏡(8)的透射光路上，第一光柵(10)反射后的光經過第二四分之一波片(2)后由第一偏振分束棱鏡(8)反射透過第一四分之一波片（7）到達第一凹面反射鏡（6），第一凹面反射鏡（6）反射后的脈沖激光經過第一四分之一波片（7）透射過第一偏振分束棱鏡（8）到達空間光調制器（11）；（b）空間光調制器（11）反射后的光透射穿過第二半波片（14）、第二偏振分束棱鏡（19）、第四四分之一波片（18）到達第二凹面反射鏡（17），第二凹面反射鏡（17）反射的激光透過第四四分之一波片(18)后經第二偏振分束棱鏡(19)反射，反射光穿過第三四分之一波片(16)后由第二光柵(15)反射穿過第三四分之一波片(16)，并在透射第二偏振分束棱鏡（19）后穿過第二隔離器（20），順次由第二全反射鏡（21）與第三全反射鏡（22）反射準直；（c）將整形光路兩臂的距離和光學角調到相同；（d）通過控制器(13)調節空間光調制器(11)的反射面板的灰度,進而實現對入射脈沖激光相位的精確調制。

5.如權利要求4所述的一種精確調制脈沖激光相位的方法，其特征在于，第一全反射鏡（2）與豎直方向的夾角和第一光柵（10）與豎直方向的夾角之間有3~5度的偏差；第二全反射鏡（21）與豎直方向的夾角和第二光柵（15）與豎直方向的夾角之間有3~5度的偏差；空間光調制器(11)置于第一凹面反射鏡(6)與第二凹面反射鏡(17)的焦點上。

6.如權利要求4或5所述的一種精確調制脈沖激光相位的方法，其特征在于，所述的第一全反射鏡（2）、第二全反射鏡（21）、第三全反射鏡（22）均為鍍高反膜的全反射鏡；所述第一光柵（10）、第二光柵（15）為激光刻線1200/mm閃耀光柵；所述空間光調制器（11）為Holoeye?Photonics?AG公司的SLM?LCR?1080。