[发明专利]激光多波长倍频检测装置

说明书

本发明公开了一种激光多波长倍频检测装置。它包括激光(1)光路上的倍频晶体(2)和光接收器(3)，特别是倍频晶体(2)为圆柱形，圆柱形倍频晶体(2)的晶体光轴与激光(1)垂直，且与同轴心的转轴(4)连接，光接收器(3)与圆柱形倍频晶体(2)的间距≥圆柱形倍频晶体(2)的焦距；所述的圆柱形倍频晶体(2)的侧面为抛光面，所述的转轴(4)为步进电机轴。它不仅结构简单、实用，也使用方便，还极大地简化了对晶体的加工难度和大大地降低了检测的成本，更是符合了高通量结构设计中的高通量快速高效的宗旨，使其极易于广泛地商业化应用于对倍频晶体的多波长检测。

技术领域

本发明涉及一种倍频检测装置，尤其是一种激光多波长倍频检测装置。

背景技术

目前，在国家重点专项高通量结构设计的稀土光功能材料的光学性能验证中，光学晶体材料的倍频定性检测是非常繁琐的，其缘由为不同波长光的入射角与晶体光轴的夹角都是不同的。现有常用的倍频检测装置一般为激光光路上依次置有的透镜、待测的倍频晶体和光接收器；检测时，激光经透镜聚焦于根据激光的波长加工成特定形状的待测倍频晶体上后，由光接收器检测倍频的结果。这种倍频检测装置虽能检测晶体的倍频率，却也存在着不足之处，首先，待测的倍频晶体需根据激光的波长加工成特定的形状，当需对晶体进行多种波长光的倍频检测时，则需对多块特定形状的晶体进行相应的检测，不仅多块特定形状晶体的加工复杂，也极大地增加了检测的成本；其次，基于检测中激光的功率较低，倍频晶体前需加装透镜进行聚焦，除进一步地增加了检测的成本之外，也不符合高通量快速高效的宗旨。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、实用，使用方便的激光多波长倍频检测装置。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为，激光多波长倍频检测装置包括激光光路上的倍频晶体和光接收器，特别是：

所述倍频晶体为圆柱形，所述圆柱形倍频晶体的晶体光轴与激光垂直，且与同轴心的转轴连接；

所述光接收器与圆柱形倍频晶体的间距≥圆柱形倍频晶体的焦距。

作为激光多波长倍频检测装置的进一步改进：

优选地，圆柱形倍频晶体的侧面为抛光面。

优选地，转轴为步进电机轴。

相对于现有技术的有益效果是：

采用这样的结构后，只需一只圆柱形倍频晶体且不需聚焦透镜就实现了对其的多波长倍频检测，不仅结构简单、实用，也使用方便，还极大地简化了对晶体的加工难度和大大地降低了检测的成本，更是符合了高通量结构设计中的高通量快速高效的宗旨；使其极易于广泛地商业化应用于对倍频晶体的多波长检测。

本发明的实现机理为：

图1给出了球形透镜的分析示意图，由该图可看出，光线通过一个球形透镜两次折射后，最终聚焦到O点；其中Q点和P点分别为球形透镜上的两点，即光线折射的两点，并设PQ的长度为L。假设球形透镜的折射率为n1，透镜的左边和右边的介质折射率分别为n0和n2。光线的入射角为φ，经过第一次和第二次折射后，折射角分别为δ和θ。根据Snell定律，可以得到在P点和Q点的方程分别为：

n1sinδ＝n2sinθ，

在柱坐标系下，Q点和P点的坐标可以表示为Q(X,Z)和P(ρ,z)，在球形透镜的第一面上的Q点，其坐标也可以表示成如下的函数形式：

X(θ)＝fBtanθ+Lsinδ(θ)，

Z(θ)＝fB+Lcosδ(θ)；

在球形透镜的第二面上的P点，其坐标也可以表示成如下的函数形式：

ρ(θ)＝fBtanθ，