一種rgb三色光合束器及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種RGB三色光合束器及其制備方法。它包括兩個相同的等腰直角棱鏡、以重鉻酸鹽明膠為全息記錄介質(zhì)的透射體位相全息光柵G1和反射體位相全息光柵G2；透射體位相全息光柵G1的峰值條紋面與光柵表面垂直，反射體位相全息光柵G2的峰值條紋面與光柵表面平行；兩個等腰直角棱鏡的底面相向而置，兩底面之間分別放置透射體位相全息光柵G1和反射體位相全息光柵G2，由環(huán)氧樹脂粘合封裝。本發(fā)明依據(jù)布喇格條件確定光柵參數(shù)，利用Kogelnik耦合波理論分別對透射VPHG和反射VPHG的衍射效率進行優(yōu)化設(shè)計，具有衍射效率高，信噪比高，散射低，吸收低的特點，用于合束時光束能量損耗小，能有效提高光能的利用率。
【專利說明】—種RGB三色光合束器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種RGB三色光合束器及其制備方法，屬于信息光學【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]體位相全息光柵(VPHG )具有衍射效率高、波長選擇性和角度選擇性強、信噪比高、散射低、吸收低以及制作成本低廉等特點，在高分辨率光譜儀器、波分復用以及脈沖壓縮等【技術(shù)領(lǐng)域】具有廣泛應用。
[0003]本世紀初起，隨著對高能激光需求的日益增進，對激光合束器的理論和實驗研究得到發(fā)展。1999年，美國麻省理工學院林肯實驗室發(fā)明了ー套合成裝置，用平面光柵同時控制每個器件發(fā)出不同波長的光束，使各個光束在近場和遠場實現(xiàn)疊加(參見文獻=Cook Cし and Fan T Y Spectral beam combining oi fb—doped fiber lasers in an externalcavity.0SA TOPS, Advanced solid lasers，1999，26:163-166.)? 2003 年，Igor V 和Ciapurin等人對透射型體光柵頻譜組束方案參數(shù)優(yōu)化進行了研究，對高斯光束進行了仿真模擬，并對反射型體光柵的衍射特性進行了分析(參見文獻:①Ciapurin I V Glebov L B,bmimov V 丄.bpectral combing of high-power fiber laser beams using Bragg gratingin PTR glass.Proc.0f SPIE, 2004，5335:116-124.②Ciapurin I V,Glebov L B.Modelingof Gaussian beam diffraction on volume Bragg gratings in PTR glass[C], Proc.SPIE, 2005, 5742:183-194.)。2008年，Andrusyak等人利用四個反射式體布拉格光柵(VBG)實現(xiàn)了五路高功率光釬激光器的光譜合成(參見文獻:Andrusyak 0, Ciapurin I, SimirnovV, et al External and common cavity high spectral Density Beam しombing of highPower Fiber Lasers[c]P roc.SPIE, 2008，6873:687314.)。
[0004]近年來，國內(nèi)也陸續(xù)開展了用于光譜合成的合束器研究。2008年，占生寶、趙尚弘等人對記錄材料為PTR (光敏玻璃)的透射體布拉格光柵的頻譜組束進行了相關(guān)研究(參見文獻:基于透射體布拉格光柵頻譜組束的研究[J].光電子?激光，2008，19 (3):318—321.);蒲世兵、姜宗福等人基于VBG建立了一套光譜合成的物理模型，數(shù)值模擬了兩路和三路高斯線性光譜的激光合成(參見文獻:基于體布拉格光柵的光譜合成的數(shù)值分析[J].強激光與粒子束，2008，20 (5):721-724.)。2010年，劉莉、譚吉春等人設(shè)計了 90°配置布拉格光柵并束光路并進行了兩束不同波長的激光井束以及兩束同種波長激光的并束實驗(參見文獻:基于體布拉格光柵的波束合成技術(shù)研究及實現(xiàn)[J]-國防科技大學學報2010, 32(2).)。現(xiàn)有技術(shù)中，合束器通常用于波長間隔較小的高能量激光束之間的合束。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制備成本低廉，具有光束能量損耗小，光能利用率高的RGB三色光合束器及其制備方法。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是ー種RGB三色光合束器，它包括兩個相同的等腰直角棱鏡、以重鉻酸鹽明膠為全息記錄介質(zhì)的透射體位相全息光柵Gl和反射體位相全息光柵G2 ;透射體位相全息光柵Gl的峰值條紋面與光柵表面垂直，反射體位相全息光柵G2的峰值條紋面與光柵表面平行；兩個等腰直角棱鏡的底面相向而置，兩底面之間分別放置透射體位相全息光柵Gl和反射體位相全息光柵G2，由環(huán)氧樹脂粘合封裝；所述的等腰直角棱鏡的材料為BK7玻璃；所述RGB三色光它們的入射關(guān)系分別為:RGB三色光的光束與合束光互為90度角，RGB三色光中，一束光以透射形式通過光柵Gl和G2，用Osmss2表示，其余的兩束光中，一束光入射到Gl，經(jīng)衍射通過Gl后透射通過G2，用Oetnst2表示，另一束入射到G2，經(jīng)衍射通過G2，用0衍G2表示。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案所述的RGB三色光合束器，由三個\ /2波片分別置于激光器與等腰直角棱鏡的每個直角面之間。
[0008]一種制備如上所述的RGB三色光合束器的制備方法，包括如下:
[0009]1、透射體位相全息光柵Gl的結(jié)構(gòu)參數(shù)為:
[0010](I)空頻fl滿足以下條件:f\ = I/A1，其中，A1為光柵Gl的周期，入射光0tfiG1透
e2的波長滿足
【權(quán)利要求】
1.ー種RGB三色光合束器，其特征在于:它包括兩個相同的等腰直角棱鏡、以重鉻酸鹽明膠為全息記錄介質(zhì)的透射體位相全息光柵Gl和反射體位相全息光柵G2 ;透射體位相全息光柵Gl的峰值條紋面與光柵表面垂直,反射體位相全息光柵G2的峰值條紋面與光柵表面平行；兩個等腰直角棱鏡的底面相向而置，兩底面之間分別放置透射體位相全息光柵Gl和反射體位相全息光柵G2，由環(huán)氧樹脂粘合封裝；所述的等腰直角棱鏡的材料為BK7玻璃；所述RGB三色光它們的入射關(guān)系分別為:RGB三色光的光束與合束光互為90度角，RGB三色光中，一束光以透射形式通過光柵Gl和G2,用Oseise2表不,其余的兩束光中，一束光入射到Gl，經(jīng)衍射通過Gl后透射通過G2，用Oewst2表示，另一束入射到G2，經(jīng)衍射通過G2，用0衍G2表不。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種RGB三色光合束器，其特征在于:三個/2波片分別置于激光器與等腰直角棱鏡的每個直角面之間。
3.一種制備如權(quán)利要求1所述的RGB三色光合束器的制備方法,其特征在于: 透射體位相全息光柵Gl的結(jié)構(gòu)參數(shù)為: (1)空頻fl滿足以下條件:f\= I/A1，其中，A1為光柵Gl的周期，入射光Oeeisc2的波長滿足
【文檔編號】G02B27/10GK103592770SQ201310585704
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】劉輝, 唐敏學 申請人:蘇州大學