激光器电路调整
福建师范大学
吴华钦
Surelite OPO Plus隶属于世界知名的专业激光器生产厂商Continuum,该类激光主要应用于光声成像、生物样品激发、光谱学、二极管激光模拟、双色粒子图像测速等。根据实际应用需求,该公司提供多种型号供用户选择。Surelite OPO Plus激光主要由2部分组成,分别是泵浦激光以及光参量振荡器(OPO),要使激光输出达到最佳状态,则需对泵浦激光光斑进行优化和OPO光路进行调整以及最后输出波长的校正,以下以 Surelite I-10型号进行优化。
第一,调节Surelite YAG,使得输出光斑为均匀且对称的圆(激光直接打到光斑纸正面显示)。将532倍频晶体取下,调节谐振腔后向晶体的上下或俯仰旋钮,使得前后晶体对称(观察输出光斑圆整性以验证)。
第二,调节Surelite OPO Plus的光路,最后获得均匀且能量高的圆环。将激光参数中电压设置为1.28kv,延迟时间250μs,检测基频(1064nm)能量,并记录为P0。将532倍频晶体装回激光器,将倍频晶体方向调偏,调至绿光最强后再调节激光的电压以及延迟时间,使得532泵浦激光的能量小于1mJ。
图1光路图和实物照片
第三,对比图1光路图和实物照片,在照片中找到光路图上相应的镜片及其位置。将调试专用的alignment Jip放置C处,红色荧光纸(贴层透明胶带)面朝向镜片#2,后可在红色荧光纸上看到532nm激光光斑,调整镜片#1,使532nm激光在C处关于Jig上小孔对称。同理将aligment Jig放在D处,调整镜片#2,使532nm激光在D处关于Jig上的小孔对称。如图2所示。将C处alignment Jig的红色荧光纸面背向镜片#2,调整#9(OPO)输出镜,使从OPO反射回去的532nm激光在C处关于Jig上小孔对称,如图3所示。
图2 Alignment Jig位置 图3调整#9号镜
第四,在位置#13放上Fold Mirror,调整YAG的倍频晶体,使泵浦能量与出厂报告上的数据一致或略低,记录此时的能量,记录为P1,P1应有P0的50%,然后移去Fold Mirror,此时计算机控制的SLOPO激光波长设置为800nm,OPO应能出光。优化#11位置,如图4所示,使得输出光斑能量最强且圆整,离开OPO约2m处观察光斑,可看到一组同心圆环,圆心处光斑最强,图5所示为OPO的谐振腔失调,需调节11号镜的水平调节螺丝,使左侧亮区慢慢移向中心。
图4 调节#13号镜位置 图5谐振腔失调后OPO输出光斑
最后,需要对OPO出光波长进行校准。选择一个光谱仪,将光谱仪进光口侧对OPO出光激光,调整光谱仪进光口角度直至光谱仪能测到激光即可。查看光谱仪上波长与计算机控制的SLOPO激光波长设置一致,若光谱仪上显示高于软件设置,点击计算机控制SLOPO激光软件左下角的减号,若光谱仪上显示低于软件设置,则点击加号,直至两波长一致后,点击Save,如图6所示。
图6 激光波长校准
