專利名稱：可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置及其發(fā)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置及其發(fā)生方法，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前紫外光源的獲取方式主要分為兩種一種是直接獲取的準(zhǔn)分子紫外激光，另一種是間接獲取的非線性頻率轉(zhuǎn)換激光，后者中用于非線性頻率轉(zhuǎn)換的激光光源類型主要有染料激光器、晶體介質(zhì)激光器、半導(dǎo)體激光器和光學(xué)參量振蕩器等。準(zhǔn)分子紫外激光以及大部分的非線性頻率轉(zhuǎn)換激光光源都是脈沖式輸出，物理學(xué)基本定律之一的海森堡不確定關(guān)系決定了其激光帶寬大于lpm。而在原子吸收應(yīng)用中，大部分的原子在紫外區(qū)的吸收譜線寬度小于5pm，為了獲得高分辨率的光譜，所需的紫外光源的帶寬要小于0. 1pm，并且連續(xù)可調(diào)諧范圍要大于10pm。在非線性頻率轉(zhuǎn)換激光光源中，由半導(dǎo)體二極管激光器經(jīng)過四倍頻，或者三倍頻，或者二倍頻可以獲得窄帶紫外光源，二極管激光器的優(yōu)勢(shì)是可調(diào)諧性好、 體積小、能耗小、成本低，但倍頻的方法導(dǎo)致連續(xù)調(diào)諧范圍大幅縮小。目前已有由二極管激光器經(jīng)過和頻獲得的一定范圍內(nèi)的可調(diào)諧窄帶紫外激光光源，但其大范圍調(diào)諧能力不足， 導(dǎo)致在構(gòu)建激光系統(tǒng)時(shí)對(duì)二極管激光器的中心波長(zhǎng)準(zhǔn)確度要求高，需要精確到Pm的量級(jí)， 大大提高了獲得可調(diào)諧窄帶紫外激光光源的復(fù)雜度和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有可調(diào)諧窄帶紫外激光光源大范圍調(diào)諧能力不足，并且獲得方式成本高的問題，提供一種可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置及其發(fā)生方法。本發(fā)明所述可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，它包括第一二極管激光器，它還包括光柵、光柵調(diào)整架、光柵控制器、第一反射鏡、鋸齒波發(fā)生器、第二二極管激光器、第二反射鏡、二向色鏡、透鏡組、BBO晶體、凸透鏡、三角棱鏡和光闌，光柵設(shè)置在光柵調(diào)整架上，光柵調(diào)整架的姿態(tài)由光柵控制器控制，第一二極管激光器發(fā)出的激光束入射至光柵，光柵的反射光束經(jīng)第一反射鏡反射后入射至二向色鏡的正面，鋸齒波發(fā)生器的電壓信號(hào)輸出端連接第二二極管激光器的電壓信號(hào)輸入端，第二二極管激光器發(fā)出的激光束經(jīng)第二反射鏡反射后入射至二向色鏡的反面，二向色鏡正面入射光束的透射光束與二向色鏡反面入射光束的反射光束重疊共線后入射至透鏡組，透鏡組的透射光束入射至BBO晶體，經(jīng)該BBO晶體透射的激光束經(jīng)過凸透鏡準(zhǔn)直后入射至三角棱鏡，經(jīng)三角棱鏡折射的光束垂直入射至光闌的中心孔。第一二極管激光器的激光源為法布里柏羅型單橫模、多縱模激光二極管，其發(fā)射光束的中心波長(zhǎng)為370nm 470nm。第二二極管激光器的激光源為分布式反饋型或分布布拉格反射型單縱模激光二極管，其發(fā)射光束的中心波長(zhǎng)為635nm 1550nm。
透鏡組由依次排列的第一凸透鏡、凹透鏡和第二凸透鏡組成，該第一凸透鏡、凹透鏡和第二凸透鏡的光軸共線，第一凸透鏡的焦距絕對(duì)值為Π，凹透鏡的焦距絕對(duì)值為f2， 第一凸透鏡和凹透鏡的中心距離b為b = fl-f2 ；入射至透鏡組的平行光束首先入射至第一凸透鏡，并經(jīng)第一凸透鏡匯聚至凹透鏡，經(jīng)該凹透鏡透射后形成的平行光束入射至第二凸透鏡，經(jīng)該第二凸透鏡聚焦后獲得的匯聚光束作為透鏡組的透射光束入射至BBO晶體。所述BBO晶體的光入射面的中心位于第二凸透鏡的焦點(diǎn)處。所述光闌的中心孔的中心與經(jīng)三角棱鏡折射獲得的紫外光束的光斑中心重合。所述光闌的中心孔的內(nèi)徑為3mm 5mm，光闌側(cè)壁的徑向厚度為r，光柵的刻線間距為d，并且2d < r < 4d。所述第一二極管激光器發(fā)出的激光束入射至光柵的入射角為θ，10° < θ < 80°。本發(fā)明所述基于上述可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生方法，使第一二極管激光器發(fā)出的寬帶多縱模激光束以入射角θ入射至刻線間距為d 的光柵，10° < θ <80°，2d<r <4d，r為光闌側(cè)壁的徑向厚度，通過光柵控制器調(diào)整光柵調(diào)整架的姿態(tài)，使波長(zhǎng)為X1的單縱模激光在模式競(jìng)爭(zhēng)中勝出，通過光柵的零級(jí)衍射輸出，其中入i = 2d sin θ ；使鋸齒波發(fā)生器輸出NHz的鋸齒波電壓信號(hào)，0 < N < 105，第二二極管激光器的電流控制單元將接收到的鋸齒波電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成鋸齒波電流信號(hào)，進(jìn)而控制其激光源輸出以λ 2為中心波長(zhǎng)、做周期性調(diào)諧變化的激光束，使BBO晶體位于透鏡組的匯聚焦面上，入射至BBO晶體的兩束激光束在BBO晶體內(nèi)部通過非線性和頻過程生成中心波長(zhǎng)為λ υν、波長(zhǎng)調(diào)諧頻率為NHz的紫外激光束，Xw = X1X^UaX2),該紫外激光束經(jīng)凸透鏡透射后入射至三角棱鏡，并在該三角棱鏡的色散作用下，分成波長(zhǎng)分別為λρ入2和Xw的三束激光光束，并沿不同方向傳播，設(shè)置在波長(zhǎng)為λυν的紫外激光的傳播方向上的光闌對(duì)入射光進(jìn)行過濾，進(jìn)而獲得紫外激光。所述透鏡組由依次排列的第一凸透鏡、凹透鏡和第二凸透鏡組成，BBO晶體位于第二凸透鏡的焦點(diǎn)處。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明利用兩個(gè)低成本、小型化的可調(diào)諧窄帶半導(dǎo)體二極管激光器，通過和頻生成可調(diào)諧窄帶紫外激光，由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)射帶寬小于10MHz，保證了和頻后生成的紫外激光的帶寬小于0.01pm。兩個(gè)半導(dǎo)體激光器采用不同的方式分別調(diào)諧控制，一臺(tái)通過構(gòu)造Littrow式反饋光路實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)諧，調(diào)諧范圍可達(dá)5nm，另一臺(tái)通過改變注入電流實(shí)現(xiàn)小范圍快速調(diào)諧，可以在IkHz的調(diào)諧速度下實(shí)現(xiàn)20pm的連續(xù)調(diào)諧，這樣的紫外激光光源既保證了大范圍的光譜覆蓋區(qū)域，又保證了小范圍快速光譜分析的需求。


圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為經(jīng)過透鏡組的光束傳播示意圖；圖3為激光束在三角棱鏡內(nèi)的傳播路線以及光闌尺寸和位置示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，它包括第一二極管激光器1，它還包括光柵2、光柵調(diào)整架3、光柵控制器4、第一反射鏡5、鋸齒波發(fā)生器6、第二二極管激光器7、第二反射鏡8、二向色鏡9、透鏡組10、BBO晶體11、凸透鏡12、三角棱鏡13和光闌14，光柵2設(shè)置在光柵調(diào)整架3上，光柵調(diào)整架3的姿態(tài)由光柵控制器4控制，第一二極管激光器1發(fā)出的激光束入射至光柵2，光柵2的反射光束經(jīng)第一反射鏡 5反射后入射至二向色鏡9的正面，鋸齒波發(fā)生器6的電壓信號(hào)輸出端連接第二二極管激光器7的電壓信號(hào)輸入端， 第二二極管激光器7發(fā)出的激光束經(jīng)第二反射鏡8反射后入射至二向色鏡9的反面，二向色鏡9正面入射光束的透射光束與二向色鏡9反面入射光束的反射光束重疊共線后入射至透鏡組10，透鏡組10的透射光束入射至BBO晶體11，經(jīng)該BBO晶體11透射的激光束經(jīng)過凸透鏡12準(zhǔn)直后入射至三角棱鏡13，經(jīng)三角棱鏡13折射的光束垂直入射至光闌14的中心孔。本實(shí)施方式中從BBO晶體11發(fā)出的激光經(jīng)過凸透鏡12準(zhǔn)直后由三角棱鏡13和光闌14分離出紫外激光。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的進(jìn)一步說明，第一二極管激光器 1的激光源為法布里柏羅型單橫模、多縱模激光二極管，其發(fā)射光束的中心波長(zhǎng)為370nm 470nmo具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一或二的進(jìn)一步說明，第二二極管激光器7的激光源為分布式反饋型或分布布拉格反射型單縱模激光二極管，其發(fā)射光束的中心波長(zhǎng)為635nm 1550nm。
具體實(shí)施方式
四下面結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式
一、二或三的進(jìn)一步說明，透鏡組10由依次排列的第一凸透鏡10-1、凹透鏡10-2和第二凸透鏡10-3組成，該第一凸透鏡10-1、凹透鏡10-2和第二凸透鏡10-3的光軸共線，第一凸透鏡10-1的焦距絕對(duì)值為Π，凹透鏡10-2的焦距絕對(duì)值為f2，第一凸透鏡10-1和凹透鏡 10-2的中心距離b為b = fl-f2 ；入射至透鏡組10的平行光束首先入射至第一凸透鏡10-1，并經(jīng)第一凸透鏡10-1 匯聚至凹透鏡10-2，經(jīng)該凹透鏡10-2透射后形成的平行光束入射至第二凸透鏡10-3，經(jīng)該第二凸透鏡10-3聚焦后獲得的匯聚光束作為透鏡組10的透射光束入射至BBO晶體11。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式四的進(jìn)一步說明，所述BBO晶體11的光入射面的中心位于第二凸透鏡10-3的焦點(diǎn)處。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二、三、四或五的進(jìn)一步說明，所述光闌14的中心孔的中心與經(jīng)三角棱鏡13折射獲得的紫外光束的光斑中心重合。
具體實(shí)施方式
七下面結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、
二、三、四、五或六的進(jìn)一步說明，所述光闌14的中心孔的內(nèi)徑為3mm 5mm，光闌14側(cè)壁的徑向厚度為r，光柵2的刻線間距為d，并且2d < r < 4d。
具體實(shí)施方式
八下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二、三、四、五、六或七的進(jìn)一步說明，所述第一二極管激光器1發(fā)出的激光束入射至光柵2 的入射角為θ，10° < θ < 80°。
具體實(shí)施方式
九下面結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為基于上述任一實(shí)施方式所述可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生方法，使第一二極管激光器1發(fā)出的寬帶多縱模激光束以入射角θ入射至刻線間距為d的光柵2，10° < θ <80°，2d<r<4d，r為光闌14側(cè)壁的徑向厚度，通過光柵控制器4調(diào)整光柵調(diào)整架3的姿態(tài)，使波長(zhǎng)為λ工的單縱模激光在模式競(jìng)爭(zhēng)中勝出，通過光柵2的零級(jí)衍射輸出， 其中 X1 = 2d sin θ ；使鋸齒波發(fā)生器6輸出NHz的鋸齒波電壓信號(hào)，0 < N < 105，第二二極管激光器7 的電流控制單元將接收到的鋸齒波電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成鋸齒波電流信號(hào)，進(jìn)而控制其激光源輸出以λ 2為中心波長(zhǎng)、做周期性調(diào)諧變化的激光束，使BBO晶體11位于透鏡組10的匯聚焦面上，入射至BBO晶體11的兩束激光束在 BBO晶體11內(nèi)部通過非線性和頻過程生成中心波長(zhǎng)為λ υν、波長(zhǎng)調(diào)諧頻率為NHz的紫外激光束，Aw= λ J2/(λ 1+λ2)，該紫外激光束經(jīng)凸透鏡12透射后入射至三角棱鏡13，并在該三角棱鏡13的色散作用下，分成波長(zhǎng)分別為λ”入2和λ υν的三束激光光束，并沿不同方向傳播，設(shè)置在波長(zhǎng)為Xw的紫外激光的傳播方向上的光闌14對(duì)入射光進(jìn)行過濾，進(jìn)而獲得紫外激光。工作原理第一二極管激光器1發(fā)出的寬帶多縱模激光以入射角θ入射至刻線間距為d的光柵2，光柵2與第一二極管激光器1增益介質(zhì)端面構(gòu)造成Littrow式光學(xué)反饋腔，光柵2將一級(jí)衍射光反饋回第一二極管激光器1內(nèi)部的諧振腔，使得波長(zhǎng)為λ工=2d sine的單縱模激光在模式競(jìng)爭(zhēng)中勝出，通過光柵2的零級(jí)衍射輸出。由于光柵2的刻線間距d是固定的，因此最終的激光波長(zhǎng)λ工僅取決于第一二極管激光器1發(fā)出的激光入射至光柵2的入射角度θ，在保持第一二極管激光器1發(fā)出的激光光束方向不變的情況下，通過改變光柵2的角度即可方便的調(diào)諧最終的輸出激光波長(zhǎng)λ1()光柵2的角度通過光柵調(diào)整架 3來調(diào)整，光柵調(diào)整架3含有電動(dòng)步進(jìn)裝置，它由光柵控制器4輸出的信號(hào)來控制。通過調(diào)整光柵2角度來調(diào)諧輸出波長(zhǎng)的同時(shí)，零級(jí)輸出光的角度同時(shí)也發(fā)生改變，將第一反射鏡5 與光柵2平行設(shè)置，當(dāng)光束經(jīng)第一反射鏡5反射后，第一反射鏡5輸出的激光束的角度則不再受光柵2角度變化的影響。鋸齒波發(fā)生器6輸出NHz鋸齒波電壓信號(hào)至第二二極管激光器7，通過第二二極管激光器7的電流控制單元轉(zhuǎn)化成鋸齒電流信號(hào)，使第二二極管激光器7的激光輸出以λ 2為中心波長(zhǎng)做周期性調(diào)諧變化，由于第二二極管激光器7輸出光束的波長(zhǎng)對(duì)電流的響應(yīng)可以達(dá)到GHz，因此激光的輸出波長(zhǎng)將做到與鋸齒波同頻率NHz的快速調(diào)諧。第二二極管激光器 7輸出的激光由第二反射鏡8反射后入射至二向色鏡9，再被二向色鏡9反射后與透過該二向色鏡9的由第一二極管激光器1發(fā)出的激光重疊共線后入射至透鏡組10，透鏡組10將激光光斑半徑縮小后匯聚至BBO晶體11，BBO晶體11置于透鏡組10的匯聚焦面上。兩束激光在BBO晶體11中通過非線性和頻過程生成中心波長(zhǎng)為λ-，Aot= X1X2ZU^X2)、波長(zhǎng)調(diào)諧頻率為NHz的紫外激光。波長(zhǎng)分別為λ ρ λ 2和λ υν的三束激光，經(jīng)過凸透鏡12準(zhǔn)直后入射至三角棱鏡13，在三角棱鏡13的色散作用下，三個(gè)波長(zhǎng)的激光光束沿不同方向傳播，在它們的傳播方向上放置光闌14，其中心位置位于紫外光光束的傳播方向上，將所需的紫外光過濾出來。最終獲得的紫外激光的譜線寬度取決于入射至BBO晶體11的波長(zhǎng)分別為λ工和 λ 2的兩束激光的譜線寬度的卷積，由于該兩束激光的帶寬均小于10MHz，對(duì)應(yīng)生成的紫外譜線寬度小于0.01pm。紫外激光的波長(zhǎng)調(diào)諧由慢速粗調(diào)諧和快速細(xì)調(diào)諧共同完成。粗調(diào)諧是通過改變光柵2的角度從而改變?chǔ)斯?shí)現(xiàn)的，二極管激光器的增益曲線跨度大于lOnm，因此A1的調(diào)諧范圍大于lOnm，對(duì)應(yīng)的紫外光的調(diào)諧范圍大于5nm。細(xì)調(diào)諧是通過快速調(diào)諧第二二極管激光器7的注入電流實(shí)現(xiàn)的，其連續(xù)輸出波長(zhǎng)調(diào)諧范圍大于50pm，對(duì)應(yīng)的紫外波長(zhǎng)調(diào)諧范圍大于20pm。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式九的進(jìn)一步說明，所述透鏡組10由依次排列的第一凸透鏡10-1、凹透鏡10-2和第二凸透鏡10-3組成，BBO晶體11位于第二凸透鏡10-3的焦點(diǎn)處。所述透鏡組10是按如下過程工作的平行的激光光束入射至第一凸透鏡10-1后匯聚至凹透鏡10-2，經(jīng)過凹透鏡10-2后再次變?yōu)槠叫泄猓笕肷渲恋诙雇哥R10-3，經(jīng)第二凸透鏡10-3匯聚到該第二凸透鏡10-3的焦點(diǎn)處，即匯聚至BBO晶體11處。
權(quán)利要求
1. 一種可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，它包括第一二極管激光器(1)，其特征在于它還包括光柵(2)、光柵調(diào)整架(3)、光柵控制器G)、第一反射鏡(5)、鋸齒波發(fā)生器(6)、第二二極管激光器(7)、第二反射鏡(8)、二向色鏡(9)、透鏡組(10)、BBO晶體(11)、凸透鏡(12)、三角棱鏡(13)和光闌(14)，光柵( 設(shè)置在光柵調(diào)整架C3)上，光柵調(diào)整架(3)的姿態(tài)由光柵控制器(4)控制，第一二極管激光器(1)發(fā)出的激光束入射至光柵O)，光柵( 的反射光束經(jīng)第一反射鏡(5)反射后入射至二向色鏡(9)的正面，鋸齒波發(fā)生器(6)的電壓信號(hào)輸出端連接第二二極管激光器(7)的電壓信號(hào)輸入端，第二二極管激光器(7)發(fā)出的激光束經(jīng)第二反射鏡(8)反射后入射至二向色鏡(9)的反二向色鏡(9)正面入射光束的透射光束與二向色鏡(9)反面入射光束的反射光束重疊共線后入射至透鏡組(10)，透鏡組(10)的透射光束入射至BBO晶體(11)，經(jīng)該BBO晶體(11)透射的激光束經(jīng)過凸透鏡(1 準(zhǔn)直后入射至三角棱鏡(13)，經(jīng)三角棱鏡(1 折射的光束垂直入射至光闌(14)的中心孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于第一二極管激光器(1)的激光源為法布里柏羅型單橫模、多縱模激光二極管，其發(fā)射光束的中心波長(zhǎng)為370nm 470nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于第二二極管激光器(7)的激光源為分布式反饋型或分布布拉格反射型單縱模激光二極管，其發(fā)射光束的中心波長(zhǎng)為6;35nm 1550nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于透鏡組(10)由依次排列的第一凸透鏡(10-1)、凹透鏡(10-2)和第二凸透鏡(10-3)組成，該第一凸透鏡(10-1)、凹透鏡(10-2)和第二凸透鏡(10-3)的光軸共線，第一凸透鏡(10-1)的焦距絕對(duì)值為fl，凹透鏡(10-2)的焦距絕對(duì)值為f2，第一凸透鏡(10-1)和凹透鏡(10-2)的中心距離 b 為b = fl-f2 ；入射至透鏡組(10)的平行光束首先入射至第一凸透鏡(10-1)，并經(jīng)第一凸透鏡(10-1)匯聚至凹透鏡(10-2)，經(jīng)該凹透鏡(10- 透射后形成的平行光束入射至第二凸透鏡(10-3)，經(jīng)該第二凸透鏡(10-3)聚焦后獲得的匯聚光束作為透鏡組(10)的透射光束入射至BBO晶體(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于所述BBO晶體(11)的光入射面的中心位于第二凸透鏡(10-3)的焦點(diǎn)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于所述光闌(14)的中心孔的中心與經(jīng)三角棱鏡(1 折射獲得的紫外光束的光斑中心重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于所述光闌(14)的中心孔的內(nèi)徑為3mm 5mm，光闌(14)側(cè)壁的徑向厚度為r，光柵⑵的刻線間距為d，并且 2d < r < 4d。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置，其特征在于所述第一二極管激光器(1)發(fā)出的激光束入射至光柵O)的入射角為θ，10° < θ < 80°。
9.一種基于權(quán)利要求1所述可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生方法，其特征在于使第一二極管激光器(1)發(fā)出的寬帶多縱模激光束以入射角θ入射至刻線間距為d的光柵Ο)，10° < θ <80°，2d<r <4d，r為光闌(14)側(cè)壁的徑向厚度，通過光柵控制器(4)調(diào)整光柵調(diào)整架(3)的姿態(tài)，使波長(zhǎng)為X1的單縱模激光在模式競(jìng)爭(zhēng)中勝出，通過光柵O)的零級(jí)衍射輸出，其中λ工=2d sin θ ；使鋸齒波發(fā)生器(6)輸出NHz的鋸齒波電壓信號(hào)，0 < N < 105，第二二極管激光器(7)的電流控制單元將接收到的鋸齒波電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成鋸齒波電流信號(hào)，進(jìn)而控制其激光源輸出以λ 2為中心波長(zhǎng)、做周期性調(diào)諧變化的激光束，使BBO晶體(11)位于透鏡組(10)的匯聚焦面上，入射至BBO晶體(11)的兩束激光束在BBO晶體(11)內(nèi)部通過非線性和頻過程生成中心波長(zhǎng)為λ υν、波長(zhǎng)調(diào)諧頻率為NHz的紫外激光束，Aw= λ ^2/(λ 1+λ2)，該紫外激光束經(jīng)凸透鏡(12)透射后入射至三角棱鏡(13)，并在該三角棱鏡(13)的色散作用下，分成波長(zhǎng)分別為λ”入2和λ υν的三束激光光束，并沿不同方向傳播，設(shè)置在波長(zhǎng)為λ υν的紫外激光的傳播方向上的光闌(14)對(duì)入射光進(jìn)行過濾，進(jìn)而獲得紫外激光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生方法，其特征在于所述透鏡組(10)由依次排列的第一凸透鏡(10-1)、凹透鏡(10-2)和第二凸透鏡(10-3)組成，BBO晶體(11)位于第二凸透鏡(10-3)的焦點(diǎn)處。
全文摘要
可調(diào)諧窄帶紫外激光發(fā)生裝置及其發(fā)生方法，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有可調(diào)諧窄帶紫外激光光源大范圍調(diào)諧能力不足，并且獲得方式成本高的問題。它包括第一二極管激光器，它還包括光柵、光柵調(diào)整架、光柵控制器、第一反射鏡、鋸齒波發(fā)生器、第二二極管激光器、第二反射鏡、二向色鏡、透鏡組、BBO晶體、凸透鏡、三角棱鏡和光闌，本發(fā)明利用兩個(gè)二極管激光器，通過和頻生成可調(diào)諧窄帶紫外激光，由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)射帶寬小于10MHz，保證了和頻后生成的紫外激光的帶寬小于0.01pm。本發(fā)明適用于產(chǎn)生可調(diào)諧窄帶紫外激光。
文檔編號(hào)H01S5/40GK102570311SQ201210044070
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者吳少華, 婁秀濤, 張治國(guó), 瑞小川, 袁承勛 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)