[發明專利]一種應對潛在失諧可能的諧振腔鏡固定方法

有效

• 申請號: 201710857673.2
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107800027B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 樂小云;馮傲
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01S3/02
• 分類號: H01S3/02;H01S3/08
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域.

本發明提供一種應對潛在失諧可能的諧振腔鏡固定方法，它涉及激光器設計時諧振腔鏡的固定方法，屬于信息技術領域。

背景技術

由于激光器對諧振腔鏡法線指向精度有著極高的要求，所以在設計激光器時對于腔鏡的固定方法都要著眼于裝配和后續維護環節謹慎考慮以保證其有較高的可操作性和穩定性。在現有的固定方法中，大型激光器多采用可調節鏡架固定的方法。這種方法維護性非常好，但占用空間大，長時穩定性、溫度穩定性和抗震性都較差。結構較緊湊的激光器多采用固定鏡座，腔鏡一次性粘接于其上的方法。這種方法的長時穩定性和溫度穩定性通常優于前者，抗震性更是大幅優于前者，但在粘鏡的膠完全固化之前會釋放應力并發生微小形變從而使腔鏡法線指向發生變化。即使在此過程中變化的幅度是可接受的，在最初的幾輪高低溫實驗或經歷較長時間以后，腔鏡法線指向仍有可能發生不可接受的變化從而產生了修理和維護的需求。為了應對這一需求，除了重新粘鏡之外，已有的做法之一是研磨法，即通過研磨鏡座底部使其傾斜從而彌補偏轉的腔鏡，這種方法非常耗時費力，操作難度非常大，需要操作人員有豐富的經驗和熟練的手法。另一種較常用的是在諧振腔內加裝一組偏振棱鏡對，通過轉動之可輕微改變腔內激光走向以彌補腔鏡的偏轉。這種方法占用了額外的空間，提高了成本，有時還會出現調節余量不夠的情況，故維護性并不好。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種應對潛在失諧可能的諧振腔鏡固定方法，該方法在不占用額外空間，不提高成本的前提下保證了裝配時的可操作性，裝配后的長時穩定性，溫度穩定性和抗震性以及失諧后的維修性。

為解決上述技術問題，裝配時，該發明提供的諧振腔鏡固定方法包括一種特定形狀的鏡座(如圖1所示)。

本發明一種應對潛在失諧可能的諧振腔鏡固定方法，其步驟如下：

步驟一：將待粘腔鏡的激光器固定于穩定的平臺上，其鏡座用螺絲固定于激光器上；將腔鏡用機械調整架夾持以合適的角度用環氧膠或紫外膠等粘膠粘接在鏡座上；

步驟二：用妥善固定的可見光激光器或可調諧望遠鏡對準腔鏡以標記其法線指向，然后等待粘膠固化；

步驟三：粘膠完全固化后腔鏡一般會出現輕微的轉動，此時應對比腔鏡粘接前后反射光的位置來得知偏轉的方向和程度；

步驟四：使用與機殼和鏡座材料熱膨脹系數相近的材料制作2片合適厚度的箔片；其一片墊于鏡座前臂下，另一片適當壓薄墊于后臂下以提升腔鏡仰角；兩箔片對換位置可提升腔鏡俯角；

步驟五：適當擰緊螺絲通過轉動鏡座來調節使反射光點在標記位置的正上方或正下方；

步驟六：擰緊螺絲，使腔鏡反射光點位置完全與標記點重合；若此時不能完全重合需重復步驟四和步驟五；

步驟七：激光器長期使用后發現腔鏡失諧時，可以通過調整腔鏡鏡座(如圖1所示)來進行維修，其維修的作法如下：

步驟1：將待維修的激光器固定于穩定的平臺上；

步驟2：用妥善固定的可見光激光器或可調諧望遠鏡對準腔鏡并標記其法線指向；

步驟3：將激光器置于工作狀態，適當擰松鏡座螺絲，輕輕扭轉腔鏡使方位角發生變化同時觀察激光的光斑形狀或能量，在可能的范圍內獲得最好激光輸出時停止轉動并標記反射光點位置作為備份；

步驟4：將頂絲擰進鏡座前后臂的螺紋孔內以調節鏡座的俯仰角，同時觀察激光的光斑形狀或能量，將輸出的激光調節至滿意的狀態后標記反射光點的位置，標記完成后可撤除頂絲；

步驟5：使用與機殼和鏡座材料熱膨脹系數相近的材料制作2片合適厚度的箔片。其一片墊于鏡座前臂下，另一片適當壓薄墊于后臂下以提升腔鏡仰角，兩箔片對換位置可提升腔鏡俯角；

步驟6：適當擰緊螺絲通過轉動鏡座來調節使反射光點在標記位置的正上方或正下方；

步驟7：擰緊螺絲，使腔鏡反射光點位置完全與步驟4的標記點重合，若此時不能完全重合需重復步驟5和步驟6；

進一步地，所述腔鏡可以是平面鏡片也可以是帶有曲率的鏡片；使用平面鏡片時可以用可見光激光器或可調諧望遠鏡標記其法線指向；使用帶有曲率的鏡片時，只能用可調諧望遠鏡或經緯儀標記其法線指向，且鏡片的曲率需要在儀器限定的范圍之內；

進一步地，所述機殼與鏡座表面應有盡量好的平整度；

進一步地，所述螺絲應墊彈性墊片，以在適當擰松螺絲時保持一定的壓力使鏡座與機殼之間保持一定的摩擦力從而方便精細調節；