[發明專利]一種光參量振蕩器的晶體定位修正方法及裝置

有效

• 申請號: 202011147530.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112234425B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 朱勇波
• 申請（專利權）人: 浙江德揚精密儀器有限公司
• 主分類號: H01S3/108
• 分類號: H01S3/108;G02F1/35;G02F1/39
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發明公開了一種光參量振蕩器的晶體定位修正方法及裝置，包括預定義定位角度；獲取驅動裝置的驅動信息，判斷定位裝置對當前切換裝置進行定位結合；當檢測到驅動裝置停止驅動時，獲取指針的偏轉角度，計算偏轉角度與定位角度的差值，通過差值根據修正規則計算出驅動裝置的修正量；根據修正量調整驅動裝置的驅動量，修正當前切換裝置的位置，使得定位裝置能夠與切換裝置完成定位結合。本發明能夠在激光系統的內部自動切換備用晶體時，精確定位晶體的切換位置，通過過盈驅動實現精確修正，從而確保定位裝置能夠穩定的與晶體支撐架形成穩定的定位結合。

技術領域

本發明涉及光參量振蕩器技術領域，特別是涉及一種光參量振蕩器的晶體定位修正方法及裝置。

背景技術

光參量振蕩器主要包含兩個關鍵部分：一個光學諧振腔和一個非線性光學晶體。光學諧振腔主要用于和兩個輸出光中的至少一者相共振。在非線性光學晶體中，泵浦光，信號光和閑頻光相互重合。三個不同頻率光的相互作用導致信號光波和閑頻光波的幅度增益（參量放大）和與之相對應的泵浦光幅度衰減。增益使得共振光波（信號光或閑頻光或兩者同時）在諧振腔中振蕩，補償了共振光波在來回振蕩中的損耗。損耗包括引出想要的輸出光波的輸出耦合鏡帶來的損耗。因為損耗和泵浦光強無關，但是增益卻依賴于泵浦光強，所以，在低的泵浦功率下，不足的增益不足以去支持振蕩。只有當泵浦功率達到一個特定的閾值，振蕩才會發生。高于閾值功率時，增益也依賴與共振光波的幅度。因此，在穩態工作時，共振光波的幅度取決于增益和損耗（一個常值）相等時的狀態。共振光波的幅度和輸出光波的強度都隨著泵浦光強的增加而增加。常用的二階非線性光學晶體有磷酸二氫鉀（KDP）、磷酸二氫銨（ADP）、磷酸二氘鉀（KD*P）、鈮酸鋇鈉等。為了改變輸出光波的頻率，可以改變泵頻率或是相位匹配特性的非線性光學晶體。 后者是通過改變非線性晶體的溫度或方向或準相位匹配的周期來實現的。

非線性晶體的使用過程中，過高的光強會頃刻間損壞晶體，不幸的是，為了達到足夠高的轉換效率，非線性晶體經常需要在接近它們的光學損耗閥值附近運行。即使為防止瞬間損耗，晶體遠低于閥值運行，一些晶體材料在一些使用的部分展現出持續的退化，例如，以“灰度追蹤”的形式退化。這種現象在晶體運行在紫外光波段運行時尤其常見。逐漸的退化會積累熱量，過熱的產生能瞬間引起災難性的損傷。另外，吸濕的晶體材料需要保持在足夠干燥的空氣（或干燥的惰性氣體）中，保持此類晶體處在一個較高的溫度下運行是有利的。晶體運行溫度低于室溫通常是有問題的，在空氣不夠干燥的情況下，空氣中的水分會凝結在晶體表面，激光聚焦的更厲害，從而損傷晶體。

為了產生高功率紫外線，非線性晶體會變成消耗品，它們在激光器系統的壽命過程中需要經常被更換，但臨時更換激光系統內的晶體較為麻煩，耽誤時間。

晶體切換裝置設置于振蕩器的內部，能夠自動切換備用晶體，但晶體在切換過程中，需要較為精確的定位，現有技術中的激光定位技術在振蕩器的內部并不適用，易對振蕩器的工作產生影響，本發明旨在提供一種適用于轉盤式的晶體切換裝置的定位修正的控制方法，通過機械原理及控制方法實現穩定、精確的定位，從而確保備用晶體成功切換并定位。

發明內容

本發明的目的是提供一種光參量振蕩器的晶體定位修正方法及裝置，能夠在激光系統的內部自動切換備用晶體時，精確定位晶體的切換位置，通過過盈驅動實現精確修正，從而確保定位裝置能夠穩定的與晶體支撐架形成穩定的定位結合。

根據本發明的第一方面，提出一種光參量振蕩器的晶體定位修正方法，包括：

預定義定位角度；

獲取驅動裝置的驅動信息，判斷定位裝置對當前切換裝置進行定位結合；

當檢測到所述驅動裝置停止驅動時，獲取指針的偏轉角度，計算所述偏轉角度與所述定位角度的差值，通過所述差值根據修正規則計算出驅動裝置的修正量；

根據所述修正量調整所述驅動裝置的驅動量，修正當前切換裝置的位置，使得所述定位裝置能夠與切換裝置完成定位結合。