一種多波長激光束偏振合束裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多波長激光束偏振合束裝置，包括有激光器一、激光器二、激光器三和激光器四以及分別與四個激光器發(fā)射波長匹配的偏振片一、偏振片二、偏振片三和偏振片四，還包括有與激光器一和激光器二發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡一、與激光器三和激光器四發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡二、分色片、孔徑光欄一和孔徑光欄二。本發(fā)明專利簡單、設(shè)計簡便實用，可將多束不同波長的偏振激光束合成一束激光發(fā)射，在激光和光電子【技術(shù)領(lǐng)域】用途廣泛。
【專利說明】一種多波長激光束偏振合束裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光合束領(lǐng)域，尤其涉及一種多波長激光束偏振合束裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，人們?yōu)榱颂綔y大氣中污染氣體的空間分布廓線，常常采用紫外差分吸收激光雷達(dá)的方法。而紫外差分吸收激光雷達(dá)的光源往往要求多波長的同軸發(fā)射。激光合束裝置的主要功能就是實現(xiàn)差分激光束的同軸發(fā)射，是差分激光雷達(dá)發(fā)射激光光源的基本部件之一。一般在多光束激光合束中激光波長差別較大，可以簡單的采用分色片來實現(xiàn)。但對于差分吸收激光雷達(dá)測量某種氣體時，往往需要兩個波長，這兩束激光往往只差別很小，屬于同一波段，采用分色片就無法實現(xiàn)有效的激光合束。而同時多氣體同時探測時，每種氣體所采用的波長對往往又差別較大。因此，對于多氣體差分吸收激光雷達(dá)的應(yīng)用而言，就需要設(shè)計一種實現(xiàn)同波段不同波長或相同的激光束以及不同波段激光同時合束的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種多波長激光束偏振合束裝置。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種多波長激光束偏振合束裝置，包括有激光器一、激光器二、激光器三和激光器四以及分別與四個激光器發(fā)射波長匹配的偏振片一、偏振片二、偏振片三和偏振片四，還包括有與激光器一和激光器二發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡一、與激光器三和激光器四發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡二、分色片、孔徑光欄一和孔徑光欄二 ；
所述的激光器一發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片一進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡一反射到主光路中；激光器二發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片二進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡一透射到主光路中；
所述激光器三發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片三進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡二透射到主光路中；激光器四發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片四進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡二反射到主光路中；
四路偏振激光經(jīng)偏振棱鏡一和偏振棱鏡二合束后形成兩路不同波段的激光束，兩路激光束通過分色片反射和透射后同光路發(fā)射，并依次穿過孔徑光欄一和孔徑光欄二。
[0005]激光器一和激光器二發(fā)射同一波段不同波長或相同波長的偏振激光束，波長差別小于5nm ;激光器三和激光器四發(fā)射另一波段的偏振激光束，激光束波長差別也小于5nm ；而不同波段的激光波長差別大于30nm。
[0006]激光器一、激光器二、激光器三和激光器四的內(nèi)部都含有兩個二維調(diào)整裝置。
[0007]孔徑光欄一和孔徑光欄二均為1.2mnTl2mm之間可調(diào)的光欄，距離為l_5m，四臺激光器發(fā)射的光均通過調(diào)節(jié)裝置使光束通過兩個光欄中心。
[0008]激光器一和激光器二發(fā)射的波長為一對差分波長，波長分別為301.5nm和300nm ；激光器三和激光器四發(fā)射的波長為一對差分波長，波長分別為448.1nm和446.8nm ;偏振棱鏡一表面鍍300nm波段的增透膜，材料為石英晶體；通過兩個激光內(nèi)部的光束調(diào)整裝置，使得光路均通過兩個光欄中心；偏振棱鏡二表面鍍447nm波段的增透膜，材料為K9。通過兩個激光內(nèi)部的光束調(diào)整裝置，使得光路均通過兩個光欄中心，分色片為平面玻璃，右面度分色膜，發(fā)射300nm波段投射447nm波段，左面度447nm波段增透膜。通過這個裝置可以將四路差分波長同束發(fā)射出去。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計簡便實用，可將多束不同波長的偏振激光束合成一束激光發(fā)射，在激光和光電子【技術(shù)領(lǐng)域】用途廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，一種多波長激光束偏振合束裝置，包括有激光器一 1、激光器二 2、激光器三3和激光器四4以及分別與四個激光器發(fā)射波長匹配的偏振片一 5、偏振片二 6、偏振片三7和偏振片四8,還包括有與激光器一 I和激光器二 2發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡一 9、與激光器三3和激光器四發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡二 10、分色片11、孔徑光欄一 12和孔徑光欄二 13 ；
所述的激光器一I發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片一 5進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡一 9反射到主光路中；激光器二 2發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片二 6進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡一 9透射到主光路中；
所述激光器三3發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片三7進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡二 10透射到主光路中；激光器四4發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片四8進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡二 10反射到主光路中；
四路偏振激光經(jīng)偏振棱鏡一 9和偏振棱鏡二 10合束后形成兩路不同波段的激光束，兩路激光束通過分色片11反射和透射后同光路發(fā)射，并依次穿過孔徑光欄一 12和孔徑光欄
二13。
[0012]激光器一 I和激光器二 2發(fā)射同一波段不同波長或相同波長的偏振激光束,波長差別小于5nm ;激光器三3和激光器四4發(fā)射另一波段的偏振激光束,激光束波長差別也小于5nm ;而不同波段的激光波長差別大于30nm。
[0013]激光器一 1、激光器二 2、激光器三3和激光器四4的內(nèi)部都含有兩個二維調(diào)整裝置。
[0014]孔徑光欄一 12和孔徑光欄二 13均為1.2mnTl2mm之間可調(diào)的光欄，距離為l_5m，四臺激光器發(fā)射的光均通過調(diào)節(jié)裝置使光束通過兩個光欄中心。
[0015]激光器一 I和激光器二 2發(fā)射的波長為一對差分波長,波長分別為301.5nm和300nm ;激光器三3和激光器四4發(fā)射的波長為一對差分波長，波長分別為448.1nm和446.8nm ;偏振棱鏡一 9表面鍍300nm波段的增透膜，材料為石英晶體；通過兩個激光內(nèi)部的光束調(diào)整裝置，使得光路均通過兩個光欄中心；偏振棱鏡二 10表面鍍447nm波段的增透膜，材料為K9。通過兩個激光內(nèi)部的光束調(diào)整裝置，使得光路均通過兩個光欄中心，分色片為平面玻璃，右面度分色膜，發(fā)射300nm波段投射447nm波段，左面度447nm波段增透膜。通過這個裝置可以將四路差分波長同束發(fā)射出去。
[0016]激光器一 I發(fā)射波長λ ?的偏振激光束,通過偏振片一 5轉(zhuǎn)換成P波。激光器二 2發(fā)射波長λ 2的偏振激光束，通過偏振片二 6轉(zhuǎn)換成S波。偏振棱鏡一 9是由雙折射晶體材料膠合而成，角度為45° ,通光表面鍍增透膜。該棱鏡對于λ i和λ 2波段具有發(fā)射P波和透射S波的功能,反射效率優(yōu)于98%，透射效率優(yōu)于90%。這樣λ i和λ 2兩束激光就會合束到同一光路上。
[0017]同樣激光器三3發(fā)射波長λ 3的偏振激光束,通過偏振片三7轉(zhuǎn)換成S波。激光器四4發(fā)射波長λ 4的偏振激光束，通過偏振片四8轉(zhuǎn)換成P波。偏振棱鏡二 10是由雙折射晶體材料膠合而成，角度為45°，同光表面鍍增透膜。該棱鏡對于入1和λ 2波段具有發(fā)射P波和透射S波的功能，反射效率優(yōu)于98%，透射效率優(yōu)于90%。這樣入3和λ 4兩束激光就會合束到同一光路上。
[0018]四臺激光器發(fā)射四路激光通過兩個偏振棱鏡合束變成兩路光束，這兩路激光的波長差相對較大。分色片11為平面玻璃，兩個面分別鍍上增透膜和反射膜。增透膜針對λ3和λ4。發(fā)射膜的參數(shù)為反射入3和λ 4波段，發(fā)射效率優(yōu)于98%，透射入1和λ2波段。這樣兩個波段的激光束通過分色片合束到一路上。
[0019]顯然，本領(lǐng)域的的技術(shù)人員可以通過對本發(fā)明所涉及多波長激光消色差的其裝置進(jìn)行改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，如果這些修改和變動屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些修改和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多波長激光束偏振合束裝置,其特征在于:包括有激光器一、激光器二、激光器三和激光器四以及分別與四個激光器發(fā)射波長匹配的偏振片一、偏振片二、偏振片三和偏振片四，還包括有與激光器一和激光器二發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡一、與激光器三和激光器四發(fā)射的激光波段相匹配的偏振棱鏡二、分色片、孔徑光欄一和孔徑光欄二； 所述的激光器一發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片一進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡一反射到主光路中；激光器二發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片二進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡一透射到主光路中； 所述激光器三發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片三進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡二透射到主光路中；激光器四發(fā)射的激光經(jīng)過偏振片四進(jìn)行偏振矯正后通過偏振棱鏡二反射到主光路中； 四路偏振激光經(jīng)偏振棱鏡一和偏振棱鏡二合束后形成兩路不同波段的激光束，兩路激光束通過分色片反射和透射后同光路發(fā)射，并依次穿過孔徑光欄一和孔徑光欄二。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長激光束偏振合束裝置，其特征在于:激光器一和激光器二發(fā)射同一波段不同波長或相同波長的偏振激光束，波長差別小于5nm ;激光器三和激光器四發(fā)射另一波段的偏振激光束，激光束波長差別也小于5nm ;而不同波段的激光波長差別大于30nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長激光束偏振合束裝置，其特征在于:激光器一、激光器二、激光器三和激光器四的內(nèi)部都含有兩個二維調(diào)整裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長激光束偏振合束裝置，其特征在于:孔徑光欄一和孔徑光欄二均為1.2mnTl2mm之間可調(diào)的光欄，距離為l_5m，四臺激光器發(fā)射的光均通過調(diào)節(jié)裝置使光束通過兩個光欄中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長激光束偏振合束裝置，其特征在于:激光器一和激光器二發(fā)射的波長為一對差分波長，波長分別為301.5nm和300nm ； 激光器三和激光器四發(fā)射的波長為一對差分波長，波長分別為448.1nm和446.8nm ;偏振棱鏡一表面鍍300nm波段的增透膜，材料為石英晶體；偏振棱鏡二表面鍍447nm波段的增透膜，材料為K9。
【文檔編號】G02B27/28GK103792673SQ201410021136
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】曹開法, 胡順星, 黃見, 邵石生, 林金明, 苑克娥, 徐之海 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院