[发明专利]一种侧泵激光模块热效应的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种侧泵激光模块热效应的检测装置，尤其涉及一种可检测热透镜效应、热畸变、热致双折射效应等热效应的检测装置。

背景技术

在激光技术领域中，侧泵模块中激光介质的热效应问题一直是限制激光器输出功率提高的重要因素，在泵浦过程中，被激光介质吸收的总抽运光能中只有部分转变为激光输出，其余相当部分能量则转变为热，残留在激光介质中，为了维持激光器系统正常运转，必须对侧泵模块中的激光介质表面进行冷却，这就使得激光介质内部产生不均匀的温度分布，从而使激光介质的折射率发生了变化，导致激光束的畸变，大大降低了激光系统的总体性能，因此，研究侧泵模块中的激光介质的热效应的产生规律，并采取相应的补偿手段或者冷却手段来尽量降低热效应问题对于输出激光的影响，这是激光技术人员共同关注的问题，同时，掌握了侧泵模块中的激光介质的热效应特性对于完善激光振荡器腔型的设计以及激光放大器结构的设计、了解激光器输出特性以及如何选择冷却方式等都有重要的指导价值。

目前，测试侧泵模块中激光介质的热效应的方法较多，传统的方法主要有两种：一种是利用氦氖激光束作为指示光源检测侧泵模块中激光介质的热焦距，首先对氦氖激光束进行扩束准直后，使其通过侧泵模块中的激光介质，然后在测泵模块不同工作电流下观察氦氖激光束焦点的位置，就能确定热焦距的长度，并可以利用CCD观察热效应对氦氖激光束畸变的影响，该方法的优点是简单快捷，不足之处是所测的热焦距不太精确。另一种方法是搭建直线型的简单激光腔，通过改变腔长和泵浦电流，来获得输出功率(或能量)与腔长的关系，从而基于这些关系来确定激光器热焦距的长度，这种方法的优点是所测的热焦距更加精确，缺点是不能对激光束的热畸变进行测量，而且由于需要不断改变腔长或泵浦电流，操作非常繁琐，并且不能对较弱的热效应进行有效的探测，因为腔长不可能太长(比如100m)。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种结构简单、测量精度高、操作方便的侧泵激光模块热效应的检测装置，能实现快速、简单、高精度的侧泵模块激光介质的热效应的测量，尤其适合使用在热效应较弱，但又必须了解的侧泵脉冲模块中。

本发明提供了一种侧泵激光模块热效应的检测装置，包括：

指示光源，由激光器构成，发出指示光；

扩束镜，用于将指示光扩束；

第一1:1分束镜，用于将被扩束镜扩束后的光分成反射光束和透射光束，该反射光束和透射光束的方向不同、能量相等；

第二1:1分束镜；

至少两个全反镜，分别将所述反射光束和透射光束反射到所述第二1:1分束镜，相干叠加成一束相干光束，其中所述反射光束所经历的光路为第一光路，所述透射光束所经历的光路为第二光路；

成像装置，用于接收所述相干光束，并对相干叠加后的干涉条纹成像，

其中所述反射光束和透射光束在第一1:1分束镜与第二1:1分束镜之间的光路长度相等，待测侧泵激光模块位于第一光路或第二光路中。

根据本发明提供的检测装置，其中第一光路和第二光路中不具有待测侧泵激光模块的一个光路中具有另一个与待测侧泵激光模块相同的侧泵激光模块。

根据本发明提供的检测装置，其中指示光在可见光波段。

根据本发明提供的检测装置，其中指示光的光谱不落在待测侧泵激光模块的发射谱内。

根据本发明提供的检测装置，其中指示光的直径小于等于待测侧泵模块中增益介质的直径。

根据本发明提供的检测装置，其中反射光束和透射光束在第一1:1分束镜与第二1:1分束镜之间的光路长度的偏差在+/-3mm以内。

根据本发明提供的检测装置，其中所述反射光束和透射光束在第一1:1分束镜与第二1:1分束镜之间的光路长度的偏差小于指示光源的相干长度。

本发明还提供了一种上述检测装置的检测方法，包括：

在成像装置上观察干涉条纹的移动；

通过公式Δd＝nλ计算侧泵激光模块的增益介质中光程的变化量，其中Δd表示增益介质光程的变化量，n表示成像装置所成的像中干涉条纹的移动数目，λ表示指示光的波长。

本发明还提供了一种上述检测装置的检测方法，通过判断干涉条纹中是否出现瑕疵点来判断是否存在热畸变，通过比较瑕疵点的相对个数、瑕疵点的相对大小或者干涉条纹的相对对称性，来比较热畸变的相对大小。

本发明提供的侧泵激光模块热效应的检测装置，能实现快速、简单、高精度的侧泵模块激光介质的热效应的测量，尤其适合使用在热效应较弱的侧泵脉冲模块中。

附图说明