一種光學(xué)相位共軛鏡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光學(xué)相位共軛鏡，包括：儲液殼體、密封墊、光學(xué)鏡片及壓蓋；光學(xué)鏡片設(shè)置于儲液殼體的兩端，密封墊設(shè)置于儲液殼體的外側(cè)，壓蓋通過密封墊將光學(xué)鏡片壓緊密封；其中，儲液殼體中填充受激布里淵散射液體介質(zhì)；受激布里淵散射液體介質(zhì)為FC-75；光學(xué)鏡片為石英鏡片，雙面鍍1.06μm高閾值增透膜。
【專利說明】一種光學(xué)相位共輛鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光領(lǐng)域，尤指一種光學(xué)擊穿閾值高、工程化性能好的光學(xué)相位共輒鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]非線性光學(xué)相位共軛鏡能實(shí)時(shí)地產(chǎn)生畸變光波的相位共軛波，這種相位共軛光波再次通過引起畸變的非均勻介質(zhì)，產(chǎn)生的光波畸變與光波第一次經(jīng)過非均勻介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的相位畸變符號相反，使得帶有波前畸變信息的相位共軛波畸變相消，光波波前恢復(fù)如初。光學(xué)相位共軛鏡可以分為兩類，第一類是除了信號之外還需要額外的泵浦光激勵(lì)；第二類是自泵浦的相位共軛鏡。就是自泵浦的相位共軛鏡，這種相位共軛鏡結(jié)構(gòu)除了能夠獲得較高的能量轉(zhuǎn)換效率外，還能夠得到較好的相位共軛保真度，因此被廣泛應(yīng)用于固體激光器本振加放大系統(tǒng)(MOPA)上，補(bǔ)償有激光介質(zhì)引起的熱畸變和退偏，對激光光波波前進(jìn)行校正，以獲得高光束質(zhì)量高平均功率的激光輸出。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，相位共軛鏡中使用的受激布里淵后向散射(SBS)介質(zhì)有三類:氣體、液體和固體，其SBS特性有很明顯的差異；其中，氣體介質(zhì)在低氣壓時(shí)增益系數(shù)過小，高氣壓式聲子壽命過長，不利于脈沖的壓縮和提高穩(wěn)定性等；液體介質(zhì)一般具有較低的SBS閾值、較寬的布里淵線寬，但是大部分液體介質(zhì)中增益系數(shù)大的聲子壽命過長，聲子壽命短的增益系數(shù)過小等；固體介質(zhì)聲子壽命和增益系數(shù)為中等大小，但其抗損傷閾值低，容易造成永久性損傷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]綜上所述，對于大能量高重復(fù)頻率脈沖Nd:YAG激光器而言，抗損傷閾值高是首要的要求，固體介質(zhì)SBS無法滿足要求，而氣體介質(zhì)密度較低，必須采用高壓，制備復(fù)雜，工程化性能差，因此液體介質(zhì)SBS比較適合大能量高重復(fù)頻率脈沖固體激光器的使用。因此，現(xiàn)有的基于受激布里淵后向散射(SBS)的相位共軛鏡(PCM)主要存在兩個(gè)問題，一是光學(xué)擊穿閾值低，二是工程化性能差。
[0005]本實(shí)用新型通過對相位共軛鏡的液體介質(zhì)材料選擇和過濾以及液體池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一種光學(xué)擊穿閾值高、工程化性能好的光學(xué)相位共軛鏡。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種光學(xué)相位共軛鏡，所述光學(xué)相位共軛鏡包括:儲液殼體、密封墊、光學(xué)鏡片及壓蓋；所述光學(xué)鏡片設(shè)置于所述儲液殼體的兩端，所述密封墊設(shè)置于所述儲液殼體的外側(cè)，所述壓蓋通過所述密封墊將所述光學(xué)鏡片壓緊密封；其中，所述儲液殼體中填充受激布里淵散射液體介質(zhì)；所述受激布里淵散射液體介質(zhì)為FC-75 ;所述光學(xué)鏡片為石英鏡片，雙面鍍1.06 μ m高閾值增透膜。
[0007]進(jìn)一步的，所述儲液殼體采用321-1Cr 18Ni9Ti不銹鋼材料制成。
[0008]進(jìn)一步的，所述壓蓋采用321_lCrl8Ni9Ti不銹鋼材料制成。
[0009]進(jìn)一步的，所述密封墊采用聚四氟乙烯材料制成。[0010]本實(shí)用新型的光學(xué)相位共軛鏡具有較好的受激布里淵散射參數(shù)，適合環(huán)境惡劣的工業(yè)用高重復(fù)頻率高頻調(diào)Q脈沖固體激光器使用。通過特殊提純技術(shù)純化，灌裝純度足夠高的受激布里淵散射液體介質(zhì)，提高了光學(xué)擊穿閾值；采用不銹鋼制作儲液殼體，通過專門的封裝工藝，提高了光學(xué)相位共軛鏡的工程化性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。在附圖中:
[0012]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的光學(xué)相位共軛鏡橫截面的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下配合圖式及本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段。
[0014]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的光學(xué)相位共軛鏡橫截面的示意圖。如圖1所示，所述光學(xué)相位共軛鏡包括:儲液殼體1、密封墊2、光學(xué)鏡片3及壓蓋4 ;兩塊光學(xué)鏡片3分別設(shè)置于儲液殼體I的兩端，密封墊2設(shè)置于儲液殼體I的外側(cè)，壓蓋4通過密封墊2將光學(xué)鏡片3壓緊密封；儲液殼體I中填充受激布里淵散射液體介質(zhì)5 ;光學(xué)鏡片3為石英鏡片，雙面鍍1.06 μ m高閾值增透膜。
[0015]關(guān)于上述儲液殼體I中填充的受激布里淵散射液體介質(zhì)的選擇，需要根據(jù)具體激光器的指標(biāo)和使用環(huán)境選擇合適的，基本原則如下:無毒性；化學(xué)穩(wěn)定性好；有理想的SBS參數(shù)，如低閾值、高增益和短聲子壽命；吸收系數(shù)小。
[0016]在本實(shí)施例中，光學(xué)相位共軛鏡的封裝通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0017]步驟S101，提純、過濾、灌裝；
[0018]當(dāng)入射光學(xué)相位共軛鏡的激光功率密度超過焦點(diǎn)附近介質(zhì)的損傷閾值時(shí)，就會產(chǎn)生光學(xué)擊穿現(xiàn)象，這主要是由于介質(zhì)純度不夠高引起的；在本實(shí)施例中，采用純度足夠高的液體介質(zhì)，在超凈實(shí)驗(yàn)室中，利用多次蒸餾法結(jié)合過濾器過濾法對介質(zhì)進(jìn)行多次提純和過濾，最后一次過濾時(shí)與灌裝同時(shí)進(jìn)行，以避免污染；通過該步驟可以獲得足夠高純度的液體介質(zhì)，提高光學(xué)擊穿閾值。
[0019]步驟S102，封裝；
[0020]在封裝過程中，空氣中的水蒸氣分子容易擴(kuò)散進(jìn)入受激布里淵散射液體介質(zhì)中，而水蒸氣對激光具有強(qiáng)烈的吸收作用。在本實(shí)施例中，采用特殊措施防止水蒸氣和固體顆粒物進(jìn)入介質(zhì)中，在灌裝完成后采取特殊密封措施防止介質(zhì)泄露和揮發(fā)，以提高光學(xué)相位共軛鏡的工程化性能。
[0021]在本實(shí)施例中，儲液殼體I中填充的受激布里淵散射液體介質(zhì)為碳氟化合物FC-75，其在常溫下是無色透明略帶煤油氣味的液體，具有高密度、低粘度、低表面張力、不燃、無毒、高化學(xué)穩(wěn)定性、高電絕緣性等優(yōu)異特性。
[0022]在本實(shí)施例中，儲液殼體I采用321_lCrl8Ni9Ti不銹鋼材料制成，經(jīng)過多次清洗去除金屬碎渣和殘留物。壓蓋4也采用321-lCrl8Ni9Ti不銹鋼材料制成。密封墊2采用聚四氟乙烯材料制成，具有耐溶解、抗腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好、密封性好等特點(diǎn)。前述兩種材料與受激布里淵散射液體介質(zhì)直接接觸，所以必須保證材料的穩(wěn)定性，從而保證光學(xué)相位共軛鏡的穩(wěn)定性和工程化性能。本實(shí)用新型的光學(xué)相位共軛鏡性能良好，經(jīng)檢測其反射率超過90%光束質(zhì)量因子β =4mm*mrad。
[0023]本實(shí)用新型的光學(xué)相位共軛鏡具有較好的受激布里淵散射參數(shù)，適合環(huán)境惡劣的工業(yè)用高重復(fù)頻率高頻調(diào)Q脈沖固體激光器使用。通過特殊提純技術(shù)純化，灌裝純度足夠高的受激布里淵散射液體介質(zhì)，提高了光學(xué)擊穿閾值；采用不銹鋼制作儲液殼體，通過專門的封裝工藝，提高了光學(xué)相位共軛鏡的工程化性能。
[0024]以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)相位共軛鏡，其特征在于，所述光學(xué)相位共軛鏡包括:儲液殼體、密封墊、光學(xué)鏡片及壓蓋；所述光學(xué)鏡片設(shè)置于所述儲液殼體的兩端，所述密封墊設(shè)置于所述儲液殼體的外側(cè)，所述壓蓋通過所述密封墊將所述光學(xué)鏡片壓緊密封；其中， 所述儲液殼體中填充受激布里淵散射液體介質(zhì)；所述受激布里淵散射液體介質(zhì)為FC-75 ;所述光學(xué)鏡片為石英鏡片，雙面鍍1.06 μ m高閾值增透膜。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)相位共軛鏡，其特征在于，所述儲液殼體采用321-lCrl8Ni9Ti不銹鋼制成。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)相位共軛鏡，其特征在于，所述壓蓋采用321-lCrl8Ni9Ti不銹鋼制成。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)相位共軛鏡，其特征在于，所述密封墊采用聚四氟乙烯制成。
【文檔編號】G02F1/35GK203630485SQ201420004172
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】胡文華, 任士龍, 武彩霞 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所