激光偏振衰減器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光偏振衰減器，包括固定座和設于固定座中的1/2波片、偏振分光片、束流收集器以及電機，電機帶動1/2波片旋轉，利用1/2波片對P偏振光進行旋轉，并利用偏振分光片對不同偏振光的分光特性，將旋轉后的垂直于P偏振光的S偏振光反射到束流收集器中，旋轉后的P偏振光通過，從而達到激光功率衰減的目的。本實用新型的衰減器重復性好，易于裝配，結構簡單，適應于較高功率的激光的衰減；能夠設置不同衰減度的激光功率衰減，對于不同需求的激光加工需求，可以快速滿足激光功率調節，并且有效降低成本。
【專利說明】激光偏振衰減器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光【技術領域】，尤其涉及激光功率衰減系統，用于對光路中的激光功率進行衰減，從而滿足激光加工的不同應用；該激光偏振衰減器適用于較大功率激光的衰減。
【背景技術】
[0002]激光衰減一般有2種方式:吸收性和反射性。吸收性的衰減器一般適用于低功率，短時間的吸收衰減；然而，長時間、大功率激光的吸收會導致吸收性的激光衰減器表面變形，從而影響衰減效果。反射性的衰減片適用于較高功率的衰減，一般由多組不同反射率的分光片疊加組成，根據不同的衰減需求，增加、更換或者拆卸衰減片，以達到不同的衰減率；然而，這種方式結構體積龐大，不易操作，可控性小。
[0003]在激光應用領域中，激光加工需要有不同的功率以滿足不同基地材料的處理，所以激光功率的調節成為一個剛性需求。一般的做法是通過調節泵浦或者放大級的電流已達到改變激光出射功率的功能。這種辦法適用于實驗階段的調試，如果應用于工業領域，頻繁調節泵浦源和放大級功率會導致激光泵浦的壽命變短，激光器不穩定等問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種激光偏振衰減器，結構簡單，體積較小，并且衰減精度高、穩定性好，裝置重復性好。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種激光偏振衰減器，其包括固定座，所述固定座中設有1/2波片、偏振分光片、束流收集器以及電機，電機帶動1/2波片旋轉，P偏振光依次經過1/2波片、偏振分光片，P偏振光透射，S偏振光被反射于偏振分光片下的束流收集器吸收以衰減P偏振光。
[0007]優選地，電機通過齒輪組傳動來帶動1/2波片轉動以實現光軸旋轉，所述齒輪組包括與電機輸出軸連接主動齒輪，與主動齒輪嚙合的從動齒輪，所述從動齒輪上固定連接所述1/2波片。
[0008]優選地，通過特氟龍壓塊將偏振分光片固定在底座上。
[0009]優選地，1/2波片旋轉并通過定位銷來限位。
[0010]優選地，1/2波片旋轉并通過紅外位置探測器來限位。
[0011 ] 如上所述，本實用新型利用1/2波片對P偏振光進行旋轉，并利用偏振分光片對不同偏振光的分光特性，將旋轉后的垂直于P偏振光的S偏振光反射到束流收集器中,旋轉后的P偏振光通過，從而達到衰減的目的。所述衰減器重復性良好，易于裝配，結構簡單，適應于較高功率的激光的衰減。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步詳細說明；[0013]圖1為本實施例中一種激光偏振器的總裝配圖；
[0014]圖2為圖1中激光偏振裳減器的光路不意圖；
[0015]圖3為圖1中1/2波片固定位置及其結構圖。
【具體實施方式】
[0016]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0017]請結合圖1、圖2及圖3所示，一種激光偏振衰減器，其包括固定座1，和設于固定座I中的1/2波片2、偏振分光片3、束流收集器8以及電機4，電機4帶動1/2波片2旋轉，P偏振光經過1/2波片2，1/2波片2光軸方向和偏振方向夾角為Θ時，通過1/2波片2的偏振光振動方向會旋轉2 Θ角度,然后再經過偏振分光片3, P偏振光透射,S偏振光被反射于偏振分光片3下的束流收集器8吸收以衰減P偏振光。
[0018]電機4可以采用步進電機，步進電機驅動用I/O卡控制，可以實現遠距離，非接觸操作，根據電機4的步數轉換為1/2波片2旋轉的角度，初始狀態時，1/2波片2的定位銷7旋轉至初始位置，激光偏振衰減器理論透過率是0%，當1/2波片2旋轉至45°的時候，激光偏振衰減器的理論透過率最大。整個過程由步進電機控制電機5的步數，從而達到對激光功率的衰減。
[0019]激光偏振衰減器采用初始位置定位結構，初始化時，1/2波片2逆時針旋轉，直到碰到定位銷7為止，此時，通過衰減器的激光功率為OW ;為了更準確定義初始化的位置，定位銷7可由Honeywell公司的紅外位置探測器H0A6990-T51取代，使得衰減器每次初始化
位置一致，重復性良好。
[0020]當偏振分光片3入射角度是56° ±3° (布魯斯特角)時，P偏振光的透過率是最大的；偏振分光片3下面可以設置吸光裝置例如激光束流器8來吸收反射的S偏振光，吸光裝置的設計可以參考束流收集器的設計，此處不予以贅述。
[0021]偏振分光片3采用熔融石英作為材料，對于脈沖激光的損傷閾值可以達到20J/cm2, 20nsec, 20Hzil064nm,對于連續激光的損傷閾值可以達到lMW/cm2@1064nm，1/2波片損傷閾值也可以達到10J/cm2，20nsec, 20Hz ；lMW/cm2cwil064nm,因此該激光偏振衰減器可適用于大功率激光的衰減。
[0022]所述偏振分光片3采用一組特氟龍(Telflon)壓塊9來固定于固定座I上，以將偏振分光片3設于偏振光路中，其優點如下:避免在固定過程中劃傷偏振分光片3的鍍膜，而且能夠有效防止減振，防止鏡片滑落、光路漂移，以及能夠較為方便地調節光路中偏振衰減的實時調節固定。
[0023]在本方案的一個實施例中采用的1/2波片2是美國CVI laser optics公司的QWPM-532-06-2，偏振分光片3選擇的也是美國CVI laser optics公司的TFP-532-RW-28.6-14.3-3.2-UV，將其切成3塊，每塊尺寸為14.3*9*3.2mm。并且采用特氟龍(Telflon)壓塊9固定到設為56°的偏振分光片3的機械固定座上。旋轉電機5采用美國 Micro Mo Electronics 公司生產的 AM1020-V-12-250-10+12/5 步進電機。[0024]本方案中的激光偏振衰減器是在光路上依次放置1/2波片2、偏振分光片3，通過步進電機5調整1/2波片2的角度控制激光的功率，從而實現激光功率的衰減；以此來設置不同衰減度的激光功率衰減，對于不同需求的激光加工需求，可以快速滿足激光功率工藝，并且有效降低成本；該裝置結構簡單，體積較小，方便安裝固定于不同的激光腔外光路中。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具有高度產業利用價值。
[0025]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種激光偏振裳減器，其特征在于，包括固定座(I)和設于固定座(I)中的1/2波片(2)、偏振分光片(3)、束流收集器(8)以及電機(4)，電機(4)帶動1/2波片(2)旋轉，P偏振光依次經過1/2波片(2)、偏振分光片(3),P偏振光透射,S偏振光被反射于偏振分光片(3)下的束流收集器(8)吸收以衰減P偏振光。
2.根據權利要求1所述的激光偏振衰減器，其特征在于，電機(4)通過齒輪組傳動來帶動1/2波片(2)轉動以實現光軸旋轉，所述齒輪組包括與電機輸出軸連接主動齒輪(5)，與主動齒輪(5 )嚙合的從動齒輪(6 )，所述從動齒輪(6 )上固定連接所述1/2波片(2 )。
3.根據權利要求1所述的激光偏振衰減器，其特征在于，通過特氟龍壓塊(9)將偏振分光片(3)固定在底座(I)上。
4.根據權利要求1或2所述的激光偏振衰減器，其特征在于，1/2波片(2)旋轉并通過定位銷(7)來限位。
5.根據權利要求1或2所述的激光偏振衰減器，其特征在于，1/2波片(2)旋轉并通過紅外位置探測器來限位。
【文檔編號】G02B27/28GK203705729SQ201420054850
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】周倩 申請人:上海海固電器設備有限公司