光纖激光器維修的方法

 

　　光纖激光器（Fiber Laser）是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來：在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物質(zhì)的激光能級(jí)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路（構(gòu)成諧振腔）便可形成激光振蕩輸出。

 

　　有時(shí)候，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作的最好方法是觀察別人的做法。希望以此分享我們自己在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用到的技巧和方法。本期分享對(duì)準(zhǔn)光路的兩種方法。

 

　　實(shí)驗(yàn)中使用一個(gè)準(zhǔn)直二極管激光器、三個(gè)光學(xué)調(diào)整架(兩個(gè)已安裝反射鏡)、兩個(gè)光闌和一把磁性直尺演示調(diào)光路的兩種方法。為了調(diào)節(jié)激光器的輸出指向角，首先通過轉(zhuǎn)接件將激光器安裝在調(diào)整架中。調(diào)整架提供俯仰和偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，可以抵消指向角的偏差，使光束以需要的方向傳播。安裝好后打開激光器。

 

　　1.出光角度可調(diào)

 

　　把磁性直尺放在激光器近前方，此時(shí)光束高度約82 mm，向前移動(dòng)直尺后光束高度降至65 mm，所以調(diào)節(jié)激光器俯仰，使光束高度也達(dá)到約82 mm。把直尺放回靠近激光器的位置檢查光斑，此時(shí)高度略接近83 mm，再次把直尺放到遠(yuǎn)處微調(diào)俯仰，直到確信光束以相同的高度沿平臺(tái)傳播。

 

　　近處檢查光束高度

 

　　遠(yuǎn)處調(diào)節(jié)俯仰

 

　　調(diào)節(jié)光束偏轉(zhuǎn)角度時(shí)，可用直尺平邊與螺紋孔的特定邊緣對(duì)齊作為參考，然后沿同排螺紋孔向前移動(dòng)直尺，可以看到光束偏轉(zhuǎn)很大。所以我們通過調(diào)整架的偏轉(zhuǎn)把光束拉近光斑參考點(diǎn)。和調(diào)節(jié)俯仰一樣，把直尺放到近點(diǎn)檢查后再次放到遠(yuǎn)處微調(diào)偏轉(zhuǎn)。俯仰和偏轉(zhuǎn)都調(diào)好后，光束將平直地沿光學(xué)平臺(tái)傳播。

 

　　2.出光角度不可調(diào)

 

　　有些激光器以固定高度輸出，而且不提供任何角度調(diào)節(jié)。這種情況可在光路中插入兩個(gè)轉(zhuǎn)向反射鏡調(diào)節(jié)光束高度。首先將一個(gè)反射鏡放在光束傳播的同排螺紋孔上，使之對(duì)準(zhǔn)螺紋孔中心并呈45度角，接著放置第二個(gè)反射鏡，選定光路方向后也將其對(duì)準(zhǔn)螺紋孔中心。然后插入兩個(gè)高度相同的光闌。

 

　　近似垂直放置兩個(gè)反射鏡

 

　　設(shè)置反射鏡高度時(shí)使光斑打在鏡面中心的三分之一，這樣提供更大的調(diào)節(jié)范圍并防止光學(xué)元件上可能存在的畸變。對(duì)于兩個(gè)光闌，理想情況是間距越遠(yuǎn)越準(zhǔn)確，不過此處為了演示目的我們使裝置相對(duì)緊湊。從原理上講，只用一個(gè)光闌來回移動(dòng)也能調(diào)節(jié)，但是使用兩個(gè)光闌可在固定位置調(diào)節(jié)。

 

　　最終的調(diào)節(jié)裝置

 

　　初步搭好裝置后，發(fā)現(xiàn)光斑打在第一個(gè)光闌(I1)的右下方，調(diào)節(jié)第一個(gè)反射鏡(M1)將光斑調(diào)至孔徑中心。光束通過I1打在第二個(gè)光闌(I2)的左下方，調(diào)節(jié)第二個(gè)反射鏡(M2)將光斑調(diào)至I2中心。在調(diào)節(jié)M2時(shí)光束又被I1阻擋，此時(shí)再次調(diào)節(jié)M1把光束拉回中心。來回調(diào)節(jié)M1和M2最終使光束平直地沿光學(xué)平臺(tái)傳播。