[发明专利]利用透光窗口法兰将光纤引入真空进行耦合的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空实验设备技术领域，特别是涉及一种利用透光窗口法兰将光纤引入真空进行耦合的装置及方法。

背景技术

众所周知，真空实验是指在真空环境下进行的实验，比如，国家自然科学基金面上项目：一种红外活化电子捕获解离新技术及其在蛋白质“自上而下”质谱中的应用批准号：21475065；国家自然科学基金青年基金项目：采用紫外激光诱导碎片光谱结合DFT/TDDFT计算研究气相中的二价金属离子配合物批准号：11704280；上述两个基金项目研究均需要解决一个技术问题：即如何将真空腔外的激光导入真空腔内进行耦合的技术问题；由于真空腔对仪器的密闭性要求极高，更不可在腔体外部随意钻孔引入光纤破坏仪器的密闭性。因此，在不破坏仪器密闭性的前提下，如何实现真空腔内外激光的耦合技术显得是尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用透光窗口法兰将光纤引入真空进行耦合的装置及方法；该利用透光窗口法兰将光纤引入真空进行耦合的装置及方法在不破坏仪器密闭性的前提下，利用透光窗口法兰将光纤激光引入腔体内，保护真空腔内的超高真空状态。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种利用透光窗口法兰将光纤引入真空进行耦合的装置，至少包括：

与真空腔连通的窗口法兰(2)；所述窗口法兰(2)的窗口位置安装有隔离内外腔室的透光玻璃；

位于真空腔内的光纤固定块(8)；所述光纤固定块(8)与窗口法兰(2)的内侧固定连接；所述光纤固定块(8)上开设有内光纤安装通孔；

位于真空腔外的光纤调整架(1)；所述光纤调整架(1)为两端开口的圆筒状结构；所述光纤调整架(1)的一端与窗口法兰(2)的外侧固定连接；

位于光纤调整架(1)内的光纤位置调整安装块(7)；所述光纤位置调整安装块(7)为长方体结构；在所述光纤位置调整安装块(7)上开设有外光纤安装通孔；其中：

外光纤插入所述外光纤安装通孔并实现连接；内光纤插入所述内光纤安装通孔并实现连接；激光依次通过外光纤、玻璃、内光纤进而形成光路；在所述光纤调整架(1)的侧壁上设置有多个对光纤位置调整安装块(7)进行紧固和微调的顶丝和微分头。

进一步：所述顶丝包括：

用于顶紧光纤位置调整安装块(7)左侧面的平头弹簧顶丝(3)；

用于顶紧光纤位置调整安装块(7)上侧面的圆头弹簧顶丝(5)；

所述微分头包括：

用于顶紧光纤位置调整安装块(7)右侧面的平头微分头(4)；

用于顶紧光纤位置调整安装块(7)右侧面的圆头微分头(6)。

更进一步：所述平头弹簧顶丝(3)和平头微分头(4)分别为一枚；所述平头弹簧顶丝(3)和平头微分头(4)位于同一直线上。

更进一步：所述圆头弹簧顶丝(5)和圆头微分头(6)分别为两枚；每个圆头弹簧顶丝(5)和一个圆头微分头(6)组成一个顶丝对，每个顶丝对的圆头弹簧顶丝(5)和圆头微分头(6)位于同一直线上。

更进一步：所述窗口法兰(2)的内侧开设有与光纤固定块(8)固定连接的沉孔；所述窗口法兰(2)的外侧开设有与顶紧光纤位置调整安装块(7)固定连接的沉孔。

更进一步：所述内光纤安装通孔、外光纤安装通孔均为圆柱形孔。

一种利用透光窗口法兰将光纤引入真空进行耦合的装置的方法，包括如下步骤：

步骤101、将光纤固定块(8)与窗口法兰(2)的内侧固定连接；

步骤102、将内光纤插入光纤固定块(8)并进行螺纹紧固；

步骤103、将窗口法兰(2)安装于真空腔上；

步骤104、在窗口法兰(2)的外侧安装光纤调整架(1)；

步骤105、将外光纤插入光纤位置调整安装块(7)并进行螺纹紧固；

步骤106、将光纤位置调整安装块(7)插入光纤调整架(1)；

步骤107、开启激光器，使得激光依次经由外光纤、玻璃和内光纤后进入真空腔，随后调整多个顶丝，实现对光纤位置调整安装块(7)的调整，即实现入射角的调整。

本发明具有的优点和积极效果是：