【光學(xué)基礎(chǔ)技巧】透射光柵脈沖壓縮器的調(diào)節(jié)
在壓縮器中，光柵對(duì)的姿態(tài)調(diào)節(jié)是關(guān)鍵技術(shù)之一，
其三維平行性直接決定了輸出脈沖的可壓縮度及輸出光斑的可聚焦性，
本文將介紹一種有效調(diào)節(jié)透射式光柵對(duì)的方法。
一、調(diào)節(jié)輔助工具準(zhǔn)備
（1）每一塊光柵配備一臺(tái)三維調(diào)節(jié)架（或者等效三維調(diào)節(jié)裝置）；
（2）水平標(biāo)線(xiàn)儀；
（3）紅外夜視儀；
（4）白色卡片（白紙就好了(￣▽?zhuān)?”）來(lái)接收反射/衍射光。
圖1 輔助工具：三維調(diào)節(jié)架、水平標(biāo)線(xiàn)儀、夜視儀
二、調(diào)節(jié)步驟
圖2 光柵姿態(tài)定義圖
1. 光柵面和光柵刻線(xiàn)方向的調(diào)節(jié)
為了最終達(dá)到兩塊光柵平行的之目的，
首先要保證每一塊光柵面垂直于某一基準(zhǔn)平面，
一般情況下選擇光學(xué)平臺(tái)面，或者使用標(biāo)線(xiàn)儀確定一個(gè)基準(zhǔn)水平面。
本文作者覺(jué)得最方便的就是使用標(biāo)線(xiàn)儀。
基準(zhǔn)光源可以利用標(biāo)線(xiàn)儀或待壓縮激光，
初步調(diào)試也可以采用連續(xù)半導(dǎo)體光源。
（1）首先設(shè)定入射激光嚴(yán)格準(zhǔn)直水平入射到光柵平面上，
這個(gè)水平的設(shè)置可以使用標(biāo)線(xiàn)儀的水平線(xiàn)。
（2）將入射光以一定角度入射到光柵上，
確保可以同時(shí)觀(guān)察到0級(jí)反射光和-1級(jí)衍射光（如果用紅光的標(biāo)線(xiàn)儀，通常不是光柵鍍膜設(shè)計(jì)波長(zhǎng)，可以明顯觀(guān)察到反射光），
分別利用俯仰調(diào)節(jié)旋鈕和光柵面內(nèi)調(diào)平旋鈕將反射光和-1級(jí)衍射光調(diào)至與入射光同高，
即圖2側(cè)視圖中的α和β都為0°。
這表明光柵面和光柵的刻線(xiàn)方向均垂直于入射光的水平面（主平面）。
如果反射光微弱，可輔助使用紅外卡片或者夜視儀。
為保證精確性，建議在盡可能遠(yuǎn)的位置觀(guān)察返回光高度。
2. 尋找Littrow角
（1）該步驟需要同時(shí)將標(biāo)線(xiàn)儀的十字線(xiàn)即水平線(xiàn)和鉛垂線(xiàn)照射到光柵上。
在第一步的基礎(chǔ)上，在-1級(jí)衍射光方向上放置一塊0°反射鏡（通?？捎勉y鏡）將-1級(jí)的光調(diào)至原路返回。
根據(jù)光線(xiàn)可逆原理，當(dāng)返回光的-1級(jí)衍射光的水平線(xiàn)和鉛垂線(xiàn)同時(shí)與入射光重合時(shí)即確保了光線(xiàn)原路返回。
（2）此時(shí)通過(guò)以光柵刻線(xiàn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)光柵，調(diào)整入射光線(xiàn)與光柵的夾角，
配合調(diào)整0°反射鏡的位置和角度，時(shí)刻確保返回光原路返回的同時(shí)，
使得返回光的0級(jí)透射光與入射光的0級(jí)反射光重合——即入射光的-1級(jí)衍射光的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與入射光的0級(jí)反射光重合。
此時(shí)就是我們需要的Littrow角嘍！
3. 光柵對(duì)平行的調(diào)節(jié)
圖3 壓縮器中基于Littrow角的光柵對(duì)的平行調(diào)節(jié)
（1） 在以上步驟的基礎(chǔ)上，確保標(biāo)線(xiàn)儀和光柵G1的位置不動(dòng)，
然后拆掉0度反射鏡并安裝第二塊光柵G2，盡可能的使G2與G1平行。
（2） 在G2后面再次裝入0度反射鏡，并按照第二步驟中的（1）調(diào)節(jié)光線(xiàn)原路返回。
然后調(diào)節(jié)G2的水平旋轉(zhuǎn)旋鈕，使得G2返回光的0級(jí)透射光與入射光的0級(jí)反射光的鉛垂線(xiàn)重合——即G1與G2“平行”。
（注意：由于G2的俯仰調(diào)節(jié)與0度反射鏡俯仰調(diào)節(jié)干涉，此時(shí)G2的俯仰角度和面內(nèi)平行并未確定）。
（3） 將標(biāo)線(xiàn)儀移開(kāi)一定角度和位置，使其避開(kāi)G1直接照射到G2上并根據(jù)步驟1完成G2的俯仰和面內(nèi)水平調(diào)節(jié)。
此時(shí)便完成了透射光柵對(duì)平行的全部調(diào)節(jié)。
圖4 波量科技自主研發(fā)的透射光柵壓縮器
如圖為波量科技自行研制的緊湊型高穩(wěn)定性透射光柵壓縮器，可根據(jù)客戶(hù)的實(shí)際需求訂制，歡迎咨詢(xún)！
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