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的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發出來：在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”，當適當加入正反饋回路（構成諧振腔）便可形成激光振蕩輸出。

 

　　有時候，學習實驗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驗室經常用到的技巧和方法。本期分享對準光路的兩種方法。

 

　　實驗中使用一個準直二極管激光器、三個光學調整架(兩個已安裝反射鏡)、兩個光闌和一把磁性直尺演示調光路的兩種方法。為了調節激光器的輸出指向角，首先通過轉接件將激光器安裝在調整架中。調整架提供俯仰和偏轉調節，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

 

　　把磁性直尺放在激光器近前方，此時光束高度約82 mm，向前移動直尺后光束高度降至65 mm，所以調節激光器俯仰，使光束高度也達到約82 mm。把直尺放回靠近激光器的位置檢查光斑，此時高度略接近83 mm，再次把直尺放到遠處微調俯仰，直到確信光束以相同的高度沿平臺傳播。

 

　　近處檢查光束高度

 

　　遠處調節俯仰

 

　　調節光束偏轉角度時，可用直尺平邊與螺紋孔的特定邊緣對齊作為參考，然后沿同排螺紋孔向前移動直尺，可以看到光束偏轉很大。所以我們通過調整架的偏轉把光束拉近光斑參考點。和調節俯仰一樣，把直尺放到近點檢查后再次放到遠處微調偏轉。俯仰和偏轉都調好后，光束將平直地沿光學平臺傳播。

 

　　2.出光角度不可調

 

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

 

　　近似垂直放置兩個反射鏡

 

　　設置反射鏡高度時使光斑打在鏡面中心的三分之一，這樣提供更大的調節范圍并防止光學元件上可能存在的畸變。對于兩個光闌，理想情況是間距越遠越準確，不過此處為了演示目的我們使裝置相對緊湊。從原理上講，只用一個光闌來回移動也能調節，但是使用兩個光闌可在固定位置調節。

 

　　最終的調節裝置

 

　　初步搭好裝置后，發現光斑打在第一個光闌(I1)的右下方，調節第一個反射鏡(M1)將光斑調至孔徑中心。光束通過I1打在第二個光闌(I2)的左下方，調節第二個反射鏡(M2)將光斑調至I2中心。在調節M2時光束又被I1阻擋，此時再次調節M1把光束拉回中心。來回調節M1和M2最終使光束平直地沿光學平臺傳播。