[發明專利]一種大倍率且倍率連續可調激光衰減器

有效

• 申請號: 202011301883.1
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112436371B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 達爭尚;李紅光;高立民;董曉娜;孫策
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王凱敏

為滿足高功率/能量激光測量系統對衰減器的衰減倍率足夠大、衰減穩定，且在一定程度上連續可調，調節過程中不引起測量系統光軸偏移的技術要求，本發明提出一種大倍率且倍率連續可調激光衰減器，包括一個衰減單元或者多個串聯的衰減單元；單個衰減單元包括四個完全相同的楔形結構菲涅耳反射鏡、兩個底板；菲涅耳反射鏡一、二間距設置在底板一上，二者反射面相對且平行；菲涅爾反射鏡三、四間距設置在底板二上，二者反射面相對且平行；底板一、二可繞各自轉軸旋轉；激光入射到菲涅耳反射鏡一～四上的入射角均相等；安裝就位后，底板一及其上的光學元件與底板二及其上的光學元件形成鏡像關系。

技術領域

本發明屬于高功率/能量激光測量技術及裝備領域，涉及一種大倍率且倍率連續可調激光衰減器。

背景技術

在高功率/能量激光測量系統中，注入測量系統的激光能量往往達萬焦耳(j)量級，而探測器(例如CCD)所能響應的能量在微焦(μj)～納焦(nj)量級，因此大倍率的衰減是測量的必須配置，對衰減的要求是倍率足夠大、衰減穩定，且在一定程度上衰減還要連續可調，以適應探測器的最佳響應范圍；同時，在高功率/能量測量系統中，激光發射前要在弱光狀態下進行光路的對準，此時要求衰減器的切換不能引起測量系統的光軸偏移，保持弱光對準和高能發射狀態下的光軸一致。

申請號為200720031746.4的中國專利文獻公開了一種激光衰減器，利用兩個劈板對形成光學鉸鏈，在兩個劈板的相對工作面上分段鍍膜，實現光學鉸鏈整體移動過程中光強不同倍率的衰減，但是該方案不能實現衰減倍率連續可調，且衰減倍率仍然無法滿足目前高功率/能量激光測量系統的要求。

申請號為201510941066.5的中國專利文獻公開了一種編碼式大倍率激光衰減器，其衰減板的不同檔位可切換，衰減倍率編碼可調，能夠實現更大倍率的衰減，但是依然無法實現衰減倍率連續可調，且衰減倍率仍然無法滿足目前高功率/能量激光測量系統的要求。

發明內容

為滿足高功率/能量激光測量系統對衰減器的上述技術要求，本發明提出一種大倍率且倍率連續可調激光衰減器。

本發明的技術方案是：

一種大倍率且倍率連續可調激光衰減器，其特殊之處在于：包括一個衰減單元或者N個串聯級聯的衰減單元；N≥2且為偶數；

單個衰減單元包括菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二、菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四，并排設置的底板一、底板二，轉軸一、轉軸二；

菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二、菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四完全相同，均為表面不鍍膜的楔形玻璃板；

菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二安裝在底板一上，底板一可繞所述轉軸一旋轉；菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四安裝在底板二上，底板二可繞轉所述軸二旋轉；

菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二間距設置，二者反射面相向且平行；菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四間距設置，二者反射面相向且平行；

激光入射到菲涅耳反射鏡一～四上的入射角均相等；

安裝就位后，底板一及其上的光學元件與底板二及其上的光學元件形成鏡像關系。

進一步地，菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二、菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四的后面均設置有吸收體，吸收體用于吸收透過菲涅耳反射鏡的光。

進一步地，吸收體為根據激光波長選擇的中性玻璃。

進一步地，菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二、菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四的材料根據激光的工作波長選擇確定。

進一步地，菲涅耳反射鏡一、菲涅耳反射鏡二、菲涅耳反射鏡三、菲涅耳反射鏡四均可由鍍有部分反射膜的鍍膜反射鏡替代，所述鍍膜反射鏡為楔形結構。

本發明的有益效果是：