[发明专利]可扩展的多台激光器复合系统

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，尤其是一种可扩展的多台激光器复合系统。

背景技术

自从上世纪六十年代的第一台红宝石激光器问世用来，激光技术和各类应用得到了迅猛的发展。常用的激光器的波长已覆盖了从小于100纳米的短波长到超过10微米的长波长的一个大的光谱范围。但是，一般的激光器都是单一波长输出，尽管有些可调谐激光器可以在一定的光谱范围内实现波长调谐，但调谐范围一般只有几十纳米，因此，要实现在一台激光器中实现多波长输出，并能对每一个输出波长的功率进行单独控制，不仅在技术上有很大的难度，对有些特定的多波长要求，在理论上都是不可能的，同时也存在成本高、尺寸大且不便于生产等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低成本、尺寸小、易于生产且性能高的可扩展的多台激光器复合系统。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种可扩展的多台激光器复合系统，包括三台不同波长的激光器、安装在每一台激光器腔外的腔外准直透镜、第一光学滤波器和第二光学滤波器，第一个光学滤波器放置在第一台激光器的输出光束的光轴上并与第一台激光器的输出光束成45度夹角，第二台激光器安置在与第一台激光器成90度的方向上且其输出光束方向和第一个光学滤波器成45度夹角；第二个光学滤波器放置在第一个光学滤波器后并在第一个光学滤波器合成的激光束的光轴上，第二个光学滤波器与第一个光学滤波器平行并与上述合成激光束成45度角；第三台激光器安置在第二台激光器后并与其平行的同一侧方向上，三台激光器通过第一个光学滤波器和第二个光学滤波器合并成一束激光束输出。

而且，在每一台激光器的腔外准直透镜与光学滤波器之间依次安装有光隔离器和可调光衰减器，光学隔离器和可调光衰减器的光学特性满足所对应的激光器的输出光谱特性。

而且，所述的三个激光器的波长逐级递增或逐级递减。

而且，所述的光学滤波器是一种基片为光学玻璃的阶跃式多层介质薄膜滤波器，其中的第一个通光面镀多层光学介质增透膜，第二通光面镀多层介质反射膜。

而且，第一个光学滤波器的第一和第二通光面对第一台激光器的输出为全透射，第一个光学滤波器的第二通光面对第二台激光器的输出为全反射；第二个光学滤波器的第一和第二通光面对第一台激光器和第二台激光器的输出为全透射，第二个光学滤波器的第二通光面对第三台激光器的输出为全反射。

一种可扩展的多台激光器复合系统，包括三台不同波长的激光器、安装在每一台激光器腔外的腔外准直透镜、第一光学滤波器和第二光学滤波器，第一个光学滤波器放置在第一台激光器的输出光束的光轴上并与第一台激光器的输出光束成45度夹角，第二台激光器安置在与第一台激光器成90度的方向上且其输出光束方向和第一个光学滤波器成45度夹角；第二个光学滤波器放置在第一个光学滤波器后并在第一个光学滤波器合成的激光束的光轴上，第二个光学滤波器与第一个光学滤波器垂直并与上述合成激光束成45度角；第三台激光器安置在第二台激光器后并与其平行的相反方向上，三台激光器通过第一个光学滤波器和第二个光学滤波器合并成一束激光束输出。

而且，在每一台激光器的腔外准直透镜与光学滤波器之间依次安装有光隔离器和可调光衰减器，光学隔离器和可调光衰减器的光学特性满足所对应的激光器的输出光谱特性。

而且，所述的三个激光器的波长逐级递增或逐级递减。

而且，所述的光学滤波器是一种基片为光学玻璃的阶跃式多层介质薄膜滤波器，其中的第一个通光面镀多层光学介质增透膜，第二通光面镀多层介质反射膜。

而且，第一个光学滤波器的第一和第二通光面对第一台激光器的输出为全透射，第一个光学滤波器的第二通光面对第二台激光器的输出为全反射；第二个光学滤波器的第一和第二通光面对第一台激光器和第二台激光器的输出为全透射，第二个光学滤波器的第二通光面对第三台激光器的输出为全反射。

本发明的优点和积极效果是：

1、本激光器复合系统采用多台不同波长的激光器和光学滤波器实现在大光谱范围内波长相差超过100纳米甚至更大的不同波长的多台激光器的输出复合成单一激光束输出，光学滤波器采用了成本低、工作稳定和性能优越的多层介质膜光学滤波器大大降低了整体激光器系统的成本，也有利于提高了整体系统的工作性能，与此同时，多层介质膜光学滤波器对于光波长的选择范围广、波长选择灵活。