文档介绍：

,
第
卷第
期光学学报

年
月
布儒斯特棱镜扩束器
许祖彦邓道群

中国科学院物理研究所
提要
我们设计了一种布儒斯特棱镜扩束器, 体积小、扩束比大、损耗低、偏振性好, 可用于各种脉冲染料激光系
。
脉冲染料激光器为获得窄带与宽阔的调谐输出, 常用衍射光栅作为调谐元件为提高
分辨率和防止高功率激光破坏光栅表面必须将激光束孔径扩大山。近年来有不少作者用掠
入射的棱镜扩束〔
, “, ‘, , 但由于入射角大, 棱镜表面反射率很高, 较低增益的染料和染料激光
,
系统
例如闪光灯激励的染料激光器等
就很难做到最佳输出祸合匹配。另外棱镜透射光
的
分量和****分量之比与入射角有关, 即偏振度较低且与器件参数有关。
我们设计的新型扩束器是多级布儒斯特棱镜的组合, 每级均采用布儒斯特角入射, 损耗
、
很低, 可使用于各种增益的染料和调频脉冲激光系统偏振性良好, 可使输出激光的偏振度接
、, ,
近于
扩束比大并可调。同时它可以是无色散的这对某些应用
例如气压调频
是必须的。
,
考虑图
的单级布儒斯特棱镜扩束器
以下均简称扩束器
设孔径为功
的光束以布儒
斯特角
入射到棱镜表面, 若折射光束相对棱镜出射面以零度出射, 则扩束比为
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其中。为棱镜材料的折射率, 。。为周围介质的折射率。对于了个棱镜串接的了级扩束器
见图
, 扩束比为

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图
单级布儒斯特棱镜扩束器图
四级布儒斯特棱镜扩束器

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若了为偶数, 则入射光束方向和出射光束方向平行, 仅在入射面内产生一平移。通过适当推
导可知, 了级扩束器出射光的偏振度口
为
收稿日期
年
月
日
光学学报
卷
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若棱镜材料单位长度的衰减率为
, 棱镜周围介质的损耗忽略不计, 棱镜出射面的透过率
为
, 则了级扩束器的透过率
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了级扩束器光程的最小平均长度几为
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我们用
凡玻璃伽
制作了一具
级扩束器
图
棱镜出射面镀

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扩束器在空气中使用取。。一
则入射角
入射孔径咖一
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激光器测量此扩束器的透过率, 对于入射光的尸分量
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逐点扫描测得