一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，包括：锯齿波发生器、半导体激光器、光栅、光栅调整架、反射镜、第一凸透镜、BBO晶体、第二凸透镜、三角棱镜和光阑，所述锯齿波发生器的电压信号输出端连接到半导体激光器的电压信号输入端，所述半导体激光器的输出光束入射至所述光栅，所述光栅的出射光束入射至所述反射镜，所述第一凸透镜位于反射镜和BBO晶体之间，所述第二凸透镜位于BBO晶体和三角棱镜之间，所述三角棱镜的折射光垂直入射至光阑的中心孔。通过上述方式，本实用新型专利技术所述的用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，既保证了大范围的光谱覆盖需求，同时又保证了小范围的快速光谱分析需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光
，特别是涉及一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置。
技术介绍
目前紫外激光获得方式主要分为直接获取的紫外激光和间接获取的非线性频率转换紫外激光两种方式，后者中用于非线性频率转换的激光光源类型主要有晶体介质激光器、染料激光器、光学参量放大器和半导体激光器等。现阶段并没有能直接产生用于汞气测量的紫外激光器，所以只能采用间接获取的方式。在非线性频率转换激光光源过程中，半导体激光器可以通过合频的方式产生用于汞气测量的紫外可调谐激光，并且它的优点是可调谐性好、体积小、能耗小和成本低，但是合频的方式是采用两路光，对光路调节要求严格，所需光学元件相对较多从而使光源系统结构复杂。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，减少光学元件，提升光路调节便利性，满足大范围的光谱覆盖需求，保证小范围的快速光谱分析需求。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，包括：锯齿波发生器、半导体激光器、光栅、光栅调整架、反射镜、第一凸透镜、BBO晶体、第二凸透镜、三角棱镜和光阑，所述锯齿波发生器的电压信号输出端连接到半导体激光器的电压信号输入端，所述光栅设置在光栅调整架上，所述半导体激光器的输出光束入射至所述光栅，所述光栅的出射光束入射至所述反射镜，所述第一凸透镜位于反射镜和BBO晶体之间使得所述反射镜的反射光经过第一凸透镜入射至BBO晶体，所述第二凸透镜位于BBO晶体和三角棱镜之间使得BB0晶体的出射光束经过所述第二凸透镜入射至所述三角棱镜，所述三角棱镜的折射光垂直入射至光阑的中心孔。在本技术一个较佳实施例中，所述用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置还包括一个与光栅调整架线性连接的光栅控制器以控制光栅调整架的姿态。在本技术一个较佳实施例中，所述BBO晶体的出射光束经过第二凸透镜准直后经三角棱镜和光阑的分离得到目标紫外激光。在本技术一个较佳实施例中，所述半导体激光器为单横模、多纵模激光器，其出射光束中心波长范围为503nm~513nm。在本技术一个较佳实施例中，所述半导体激光器的出射光束入射至所述光栅的入射角为θ，且5°<θ<70°。在本技术一个较佳实施例中，所述BBO晶体的光入射面中心位于所述第一凸透镜的焦点处，且该焦点处同时也是第二凸透镜的焦点。在本技术一个较佳实施例中，所述光阑的光阑孔中心与经三角棱镜折射获得的紫外光束的光斑中心重合。在本技术一个较佳实施例中，所述光阑的光阑孔内径为a，且3mm<a<5mm。本技术的有益效果是：本技术指出的一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，利用小型化的半导体激光器，通过倍频的方法生产了用于汞气测量的紫外可调谐激光，通过利用光栅的Littrow条件实现宽范围调谐，调谐范围可达5nm，同时利用锯齿波发生器产生锯齿波信号使半导体激光器实现小范围快速调谐，这样的紫外激光光源既保证了大范围的光谱覆盖需求，同时又保证了小范围的快速光谱分析需求，只需采用一路光，所需光学元件相对较少，使光源更加简便，方便光路调节。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本技术一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置一较佳实施例的结构示意图；图2是图1中激光束在三角棱镜内的传播路线和光阑的位置示意图。具体实施方式下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1和图2，本技术实施例包括：一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，包括：锯齿波发生器1、半导体激光器2、光栅3、光栅调整架5、反射镜6、第一凸透镜7、BBO晶体8、第二凸透镜9、三角棱镜10和光阑11，所述锯齿波发生器1的电压信号输出端连接到半导体激光器2的电压信号输入端，所述半导体激光器2选用单横模、多纵模激光器，其出射光束中心波长范围为503nm~513nm。所述光栅3设置在光栅调整架5上，所述半导体激光器2的输出光束入射至所述光栅3，所述光栅3的出射光束入射至所述反射镜6，采用一个光栅控制器4与光栅调整架5线性连接，光栅控制器4方便控制光栅调整架5的姿态，从而改变半导体激光器2的出射光束入射至所述光栅3的入射角。所述第一凸透镜7位于反射镜6和BBO晶体8之间使得所述反射镜6的反射光经过第一凸透镜7入射至BBO晶体8，所述第二凸透镜9位于BBO晶体8和三角棱镜10之间使得BB0晶体8的出射光束经过所述第二凸透镜9入射至所述三角棱镜10，所述BBO晶体8的光入射面中心位于所述第一凸透镜7的焦点处，且该焦点处同时也是第二凸透镜9的焦点。所述三角棱镜10的折射光垂直入射至光阑11的中心孔，所述BBO晶体8的出射光束经过第二凸透镜9准直后经三角棱镜10和光阑11的分离得到目标紫外激光。所述光阑11的光阑孔中心与经三角棱镜10折射获得的紫外光束的光斑中心重合，所述光阑11的光阑孔内径为a，且3mm<a<5mm。使半导体激光器2输出的多模激光光束以入射角θ入射至光栅常数为d的光栅3，其中5°<θ<70°，300/mm<d<3600/mm，通过光栅控制器4调整光栅调整架5的姿态，使中心波长为λ1的光在模式竞争中胜出，并且通过光栅3的零级衍射输出，其中λ1=2dsinθ。锯齿波发生器1产生频率为NHz的锯齿波电压信号，其中0<N<100k，半导体激光器2的电流控制单元将接收到的电压信号转换为电流信号，从而控制半导体激光器2输出中心波长为λ1、做周期调谐的激光束。使BBO晶体8位于第一凸透镜7的汇聚焦面上，入射至BBO晶体8的激光束在BBO晶体8内部通过非线性倍频作用下生产中心波长λUV、波长调谐频率为NHz的紫外激光束，其中λUV=λ1/2，该紫外激光光束经过第二凸透镜9准直入射至三角棱镜10，通过三角棱镜10的色散作用，将光束分为中心波长为λUV和λ1的两束光，放置在中心波长为λUV的光束方向上的光阑11对入射光进行过滤，进而得到目标紫外激光。工作原理：半导体激光器2与光栅3构成Littrow式光学反馈腔，利用光栅3将一级衍射光反射回半导体激光器2内的谐振腔内，从而使中心波长λ1=2dsinθ的单纵模激光在模式竞争中胜出，通过光栅3的零级衍射输出。光栅3的光栅常数d是固定的，那么最终输出的λ1取决于半导体激光器2的出射光入射到光栅3的入射角度θ，在保证半导体激光器2输出光束方向不变的条件下，通过改变光栅3的角度就可以随意改变最终的出射波长λ1。光栅3放置在光栅调整架5上，而光栅调整架5中含有压电陶瓷装置，可以通过光栅控制器4输出的信号来控制，这样就可以利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，其特征在于，包括：锯齿波发生器、半导体激光器、光栅、光栅调整架、反射镜、第一凸透镜、BBO晶体、第二凸透镜、三角棱镜和光阑，所述锯齿波发生器的电压信号输出端连接到半导体激光器的电压信号输入端，所述光栅设置在光栅调整架上，所述半导体激光器的输出光束入射至所述光栅，所述光栅的出射光束入射至所述反射镜，所述第一凸透镜位于反射镜和BBO晶体之间使得所述反射镜的反射光经过第一凸透镜入射至BBO晶体，所述第二凸透镜位于BBO晶体和三角棱镜之间使得BB0晶体的出射光束经过所述第二凸透镜入射至所述三角棱镜，所述三角棱镜的折射光垂直入射至光阑的中心孔。

【技术特征摘要】
1.一种用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，其特征在于，包括：锯齿波发生器、半导体激光器、光栅、光栅调整架、反射镜、第一凸透镜、BBO晶体、第二凸透镜、三角棱镜和光阑，所述锯齿波发生器的电压信号输出端连接到半导体激光器的电压信号输入端，所述光栅设置在光栅调整架上，所述半导体激光器的输出光束入射至所述光栅，所述光栅的出射光束入射至所述反射镜，所述第一凸透镜位于反射镜和BBO晶体之间使得所述反射镜的反射光经过第一凸透镜入射至BBO晶体，所述第二凸透镜位于BBO晶体和三角棱镜之间使得BB0晶体的出射光束经过所述第二凸透镜入射至所述三角棱镜，所述三角棱镜的折射光垂直入射至光阑的中心孔。2.根据权利要求1所述的用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，其特征在于，所述用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置还包括一个与光栅调整架线性连接的光栅控制器以控制光栅调整架的姿态。3.根据权利要求1所述的用于汞气测量的紫外可调谐激光光源发生装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄秀涛，高仕亿，王俊楠，万莉，何赛灵，
申请(专利权)人：苏州瑞蓝环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32