專利名稱：腔內時空位相調制的光學諧振腔的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學諧振腔，特別是帶有腔內時空位相調制元件的光學諧振腔。
在激光的許多實際應用中，如在激光慣性約束核聚變(ICF)中靶場的照明、激光材料表面熱處理、激光涂敷等場合中，常對光斑強度分布的均勻性有一定要求。提高光束均勻性主要有兩種途徑。一是在腔外光束傳輸通道上插入適當的光學元件，如二元光學元件、隨機位相片(RPP)、隨機偏振控制板等；另一種是在腔內置光學元件或改變腔鏡結構，如漸變反射率鏡、漸變位相鏡、自適應光學反射鏡等。目前已有的腔外法效率太低，而已有的腔內法很復雜，不實用。
本發明的目的是通過在腔內置時空位相調制元件，來實現對腔內模式的時空位相調制，從而改善激光器輸出光束的光束質量。
本發明所提供的腔內時空位相調制的光學諧振腔，由反射鏡和時空位相調制元件構成。所述的腔內時空位相調制元件(如加交變高壓的電光晶體)能對腔內光束進行時空位相調制。所述的反射鏡可以是各種已有諧振腔的腔鏡結構。所述的時空位相調制元件可以置于腔內，也可以置于腔鏡上。所述的時空位相調制元件是指能對腔內光束的不同位置進行不同位相調制的位相調制元件，如加交變高壓的電光晶體、液晶等。
本發明所提供的諧振腔的機理是在腔內置時空位相調制元件，通過對光束的時空位相進行調制，改善光束質量。
本發明提供的光學諧振腔結構簡單，使用方便，效果明顯，適用于各種腔鏡結構以及各個波段。


附圖1是本發明的一種諧振腔結構，圖中1為腔反射鏡，2為時空位相調制元件，3為激光介質。
附圖2是本發明的一種時空位相調制元件截面圖，它由上下左右端加交變高壓的電光晶體LiNbO3晶體構成，圖中A、B、C、D為電極。
附圖3是本發明的一種時空位相調制元件截面圖，它由左右端加交變高壓的電光晶體LiNbO3晶體構成，圖中E、F為電極。
附圖4是本發明的一種時空位相調制元件截面圖，它由上下左右端加交變電壓的液晶構成，圖中G、H、I、J為電極。
實施例1參見圖1，圖2，本發明所提供的諧振腔的腔型為平行平面腔，腔長為510mm，激光介質為NdYAG棒，尺寸為φ6×104mm，由二支連續氪燈泵浦。位相調制元件為加交變高壓的LiNbO3晶體，尺寸為7×7×25mm，其主軸與光腔的光軸一致，兩端面鍍1．06μm的增透膜，置于輸出鏡M1與YAG棒之間。LiNbO3晶體加橫向電壓來實現調制，交變高壓加在LiNbO3晶體上下左右電極上，其中上下端為等電極，左右端為等電極，上下端和左右端電極極性始終相反，所加的高壓范圍為0V≤U≤10000V，頻率為50Hz-1MHz。
實施例2參見圖1，圖3，本發明2提供的諧振腔的腔型為平行平面腔，腔長為510mm，激光介質為NdYAG棒，尺寸為φ6×104mm，由二支連續氪燈泵浦。位相調制元件為加交變高壓的LiNbO3晶體，尺寸為7×7×25mm，其主軸與光腔的光軸一致，兩端面鍍1．06μm的增透膜，置于輸出鏡M1與YAG棒之間。LiNbO3晶體加橫向電壓來實現調制，交變電壓加在LiNbO3晶體左右電極上，左右端電極極性始終相反，所加的高壓范圍為0V≤U≤10000V，頻率為50Hz-1MHz。
實施例3參見圖1，圖4，本發明所提供的諧振腔的腔型為平行平面腔，腔長為1000mm，激光介質為CO2氣體。位相調制元件為為加交變電壓的液晶，其主軸與光腔的光軸一致，置于輸出鏡M1與激光介質之間。液晶加橫向電壓來實現調制，交變電壓加在液晶上下左右電極上，其中上下端為等電極，左右端為等電極，上下端和左右端電極極性始終相反。
權利要求
1．一種腔內時空位相調制的光學諧振腔，其特征是由反射鏡(1)和時空位相調制元件(2)構成，所述的時空位相調制元件，能對腔內光束的空間不同位置進行不同的位相調制，所述的時空位相調制元件橫向尺寸大于腔內光束的尺寸。
2．根據權利要求1所述的光學諧振腔，其特征是所述的時空位相調制元件為加交變高壓的電光晶體。
3．根據權利要求2所述的光學諧振腔，其特征是位相調制元件為加交變高壓的LiNbO3晶體，尺寸為7×7×25mm，其主軸與光腔的光軸一致，兩端面鍍1．06μm的增透膜，置于輸出鏡M1與YAG棒之間。
4．根據權利要求1所述的光學諧振腔，所述的時空位相調制元件為液晶光調制器。
5．根據權利要求4所述的光學諧振腔，其特征是位相調制元件為為加交變電壓的液晶，其主軸與光腔的光軸一致，置于輸出鏡M1與激光介質之間。
6．根據權利要求1所述的光學諧振腔，其特征是所述的時空位相調制元件置于諧振腔內，或置于腔反射鏡上。
全文摘要
一種帶有腔內時空位相調制元件的光學諧振腔,其特征是由反射鏡(1)和時空位相調制元件(2)構成。所述的腔內時空位相調制元件能對腔內光束的空間不同位置進行不同的位相調制。該諧振腔能明顯改善腔內光束模式,輸出比沒加時空位相調制元件時質量要好的光束。
文檔編號H01S3/08GK1294429SQ0013302
公開日2001年5月9日 申請日期2000年11月15日 優先權日2000年11月15日
發明者林強, 江曉清 申請人:浙江大學