[发明专利]透明介质折射率的监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种透明介质折射率的监测装置，所述监测装置包括：

一半外腔激光器，其包括一增益管及一输出腔镜，所述输出腔镜与所述 增益管间隔并沿半外腔激光器的输出激光轴线共轴设置，形成激光谐振 腔；

一样品室，所述样品室位于所述增益管和所述输出腔镜之间，并与两者 间隔，所述样品室设置于所述半外腔激光器输出激光的轴线上；

以及

一信号采集与处理系统，所述信号采集与处理系统包括分光棱镜、偏振 片、光电探测器及一拍频处理显示系统；

其特征在于，所述样品室在位于半外腔激光器输出光路上的侧壁为两个 相对且平行的平面，且所述侧壁内外表面均镀有增透膜；

进一步包括一稳频激光器，所述稳频激光器的输出激光轴线与所述半外 腔激光器的输出激光轴线垂直设置；以及

所述半外腔激光器、稳频激光器与所述分光棱镜共轭设置。

2.如权利要求1所述的透明介质折射率的监测装置，其特征在于，所述分 光棱镜、偏振片、光电探测器沿所述稳频激光器的输出激光轴线方向依 次共轴设置。

3.如权利要求1所述的透明介质折射率的监测装置，其特征在于，所述分 光棱镜、偏振片、光电探测器沿所述半外腔激光器的输出激光轴线方向 依次共轴设置。

4.如权利要求1所述的透明介质折射率的监测装置，其特征在于，所述分 光棱镜设置于所述半外腔激光器的出射激光轴线与所述稳频激光器出 射激光轴线的交点上。

5.如权利要求4所述的透明介质折射率的监测装置，其特征在于，所述半 外腔激光器的输出激光经分光棱镜反射后的激光分量，与所述稳频激光 器的输出激光经分光棱镜透射后的激光分量重合。

6.如权利要求1所述的透明介质折射率的监测装置，其特征在于，所述样 品室具有一出口及一入口，所述样品室材料为物理和化学性质稳定的透 明材料。

7.一种应用权利要求1提供的透明介质折射率的监测装置监测透明介质 折射率的监测方法，包括以下步骤：

第一步，所述半外腔激光器为连续输出，模式为基横模，所述半外腔激 光器的输出激光照射到分光棱镜，且部分被分光棱镜反射；

第二步，调整稳频激光器的输出方向，使其输出激光照射到分光棱镜后， 部分激光直接透过分光棱镜，与所述半外腔激光器经过分光棱镜后的反 射光叠加；

第三步，将被监测样品通入所述样品室，所述半外腔激光器与稳频激光 器的叠加光通过偏振片混频，由光电探测器采集拍频信号，由拍频处理 显示系统对拍频信号进行放大、处理和显示，记录初始拍频值f；

第四步，被监测的样品折射率发生变化时，半外腔激光器与稳频激光器 的拍频值发生变化，设变化后的拍频值为f′；

第五步，被监测样品的折射率的变化dn由下列公式推得：

dn=±λ2hΔ(f′-f),]]>

式中Δ为半外腔激光器的纵模间隔，h为样品室内部在激光轴线方向上 的厚度，λ为激光波长。

8.如权利要求7所述的透明介质折射率的监测方法，其特征在于，所述半 外腔激光器的输出激光为单纵模。