【光学基础技巧】透射光栅脉冲压缩器的调节
在压缩器中，光栅对的姿态调节是关键技术之一，
其三维平行性直接决定了输出脉冲的可压缩度及输出光斑的可聚焦性，
本文将介绍一种有效调节透射式光栅对的方法。
一、调节辅助工具准备
（1）每一块光栅配备一台三维调节架（或者等效三维调节装置）；
（2）水平标线仪；
（3）红外夜视仪；
（4）白色卡片（白纸就好了(￣▽￣)”）来接收反射/衍射光。
图1 辅助工具：三维调节架、水平标线仪、夜视仪
二、调节步骤
图2 光栅姿态定义图
1. 光栅面和光栅刻线方向的调节
为了最终达到两块光栅平行的之目的，
首先要保证每一块光栅面垂直于某一基准平面，
一般情况下选择光学平台面，或者使用标线仪确定一个基准水平面。
本文作者觉得最方便的就是使用标线仪。
基准光源可以利用标线仪或待压缩激光，
初步调试也可以采用连续半导体光源。
（1）首先设定入射激光严格准直水平入射到光栅平面上，
这个水平的设置可以使用标线仪的水平线。
（2）将入射光以一定角度入射到光栅上，
确保可以同时观察到0级反射光和-1级衍射光（如果用红光的标线仪，通常不是光栅镀膜设计波长，可以明显观察到反射光），
分别利用俯仰调节旋钮和光栅面内调平旋钮将反射光和-1级衍射光调至与入射光同高，
即图2侧视图中的α和β都为0°。
这表明光栅面和光栅的刻线方向均垂直于入射光的水平面（主平面）。
如果反射光微弱，可辅助使用红外卡片或者夜视仪。
为保证精确性，建议在尽可能远的位置观察返回光高度。
2. 寻找Littrow角
（1）该步骤需要同时将标线仪的十字线即水平线和铅垂线照射到光栅上。
在第一步的基础上，在-1级衍射光方向上放置一块0°反射镜（通常可用银镜）将-1级的光调至原路返回。
根据光线可逆原理，当返回光的-1级衍射光的水平线和铅垂线同时与入射光重合时即确保了光线原路返回。
（2）此时通过以光栅刻线方向为轴旋转光栅，调整入射光线与光栅的夹角，
配合调整0°反射镜的位置和角度，时刻确保返回光原路返回的同时，
使得返回光的0级透射光与入射光的0级反射光重合——即入射光的-1级衍射光的反向延长线与入射光的0级反射光重合。
此时就是我们需要的Littrow角喽！
3. 光栅对平行的调节
图3 压缩器中基于Littrow角的光栅对的平行调节
（1） 在以上步骤的基础上，确保标线仪和光栅G1的位置不动，
然后拆掉0度反射镜并安装第二块光栅G2，尽可能的使G2与G1平行。
（2） 在G2后面再次装入0度反射镜，并按照第二步骤中的（1）调节光线原路返回。
然后调节G2的水平旋转旋钮，使得G2返回光的0级透射光与入射光的0级反射光的铅垂线重合——即G1与G2“平行”。
（注意：由于G2的俯仰调节与0度反射镜俯仰调节干涉，此时G2的俯仰角度和面内平行并未确定）。
（3） 将标线仪移开一定角度和位置，使其避开G1直接照射到G2上并根据步骤1完成G2的俯仰和面内水平调节。
此时便完成了透射光栅对平行的全部调节。
图4 波量科技自主研发的透射光栅压缩器
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