本发明涉及激光,是一种激光光斑实时监测与光路自动准直的方法和装置,可适用于任何需要进行光斑监测与光束自动准直的光学系统,利用压电陶瓷电动镜架自动调整光学系统的光路,准直后激光光束空间稳定性<0.5微弧度,可应用于各种需要光斑精确稳定的光学系统和实验研究领域。
背景技术:
在光学技术的发展中,对于激光能量的稳定性,脉冲宽度稳定性和空间指向稳定性的要求也不断地提高。激光光斑的空间指向稳定性对于系统输出激光的稳定非常重要,而且很多物理实验,诸如空心光纤压缩、光学参量放大、载波相位稳定等都对光束指向稳定性要求很高,或者由于数据的采集时间相对比较长而对光束指向的稳定性要求比较高。然而环境温度变化引起镜架的热胀冷缩,实验仪器震动等引起实验平台的震动,空气的扰动等因素都影响系统中激光光斑的稳定性,特别是当光路较长时,光束指向常常因为这些原因而变得不稳。因此,一种可以实时监测激光光斑并可以自动准直激光光束的装置对许多领域研究都是非常实用的,这样的光路自准直系统可以提高激光器长时运行效率和实验的精度。
目前在大型激光装置中,自动准直系统已成为必不可少的重要组成部分,如激光核聚变装置,为了确保系统每次运行时,从振荡器发出的激光束能够稳定、精确地穿过预放大器、主放大器、倍频器、靶室,并精确地照射到微型靶丸上,激光装置均配置了光路自动准直系统。在这种大型的低重复频率的激光系统中,一般利用两个CCD摄像头测量其近场和远场位置,然后用步进电机控制的镜架来校正偏移的光路。这种准直系统的结构显得复杂,而且步进电机控制的反馈过程较为迟钝,需要几分钟才能完成一次光路调整,光路的调整精度也不高,对于高重复频率的激光系统则无法满足要求,例如在重复频率为1kHz的激光系统中,步进电机由于本身运动时间长而根本不能满足系统要求。但随着激光技术的迅速发展,对光路自动准直的精度、速度和效率却提出了越来越高的要求。
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