[发明专利]一种基于单点探测器的中远红外外腔激光调试装置及方法

权利要求书

1.一种基于单点探测器的中远红外外腔激光调试装置，其特征在于：包括激光芯片、腔内准直器、可调谐光学器件、单点探测器、示波器、腔外准直器、光功率计和感光卡；

激光芯片：输出中远红外宽光谱的弱荧光信号，为外腔激光器提供选模源；

腔内准直器：采用单点探测器调节腔内准直器，对激光芯片输出的弱荧光信号进行光路准直，减小荧光发散角，使得输出荧光趋于平行；

可调谐光学器件：将经过准直后的弱荧光信号进行选模，并按照原光路返回激光芯片输出端，激光芯片输出激光；

单点探测器：对经过准直后的弱荧光信号在近场以及远场进行探测，从而确定腔内准直器的位置；

示波器：与近场远场单点探测器连接，实时反馈近场远场单点探测器的信号强度；

腔外准直器：对激光芯片输出的激光进行光路准直，实现外腔激光平行光输出；

光功率计：对准直后输出的激光进行光功率测试，作为最终在线调试可调谐光学器件位置以及腔外准直器位置的参考；

感光卡：用于对激光输出的光斑进行观测；

所述激光芯片为前端面镀增透膜、后端面不镀膜，且在常温状态下输出中远红外荧光的宽谱量子级联芯片；

所述可调谐光学器件为闪耀光栅；

所述腔内准直器和腔外准直器均为镀有宽谱激光芯片谱段光学增透膜的透镜；

所述单点探测器为多级帕热尔贴制冷光学探测器；

所述光功率计为热释电光功率计；

所述感光卡为将激光光斑转换为可见波段光斑的感光卡。

2.一种基于单点探测器的中远红外外腔激光调试方法，其特征在于：

(1)初步安装激光芯片和腔内准直器；

(2)激光芯片上电产生荧光；

(3)采用单点探测器调节腔内准直器，使得激光芯片输出的微弱荧光信号准直；

(4)按照光栅方程计算衍射角，初步安装可调谐光学器件；

(5)初步安装腔外准直器与光功率计；

(6)调整可调谐光学器件使其与准直荧光光轴垂直，直至有激光输出，且光功率计示数最大；

(7)调整腔外准直器前后俯仰位置，直至输出激光功率最大且平行；

所述步骤(1)的具体过程为：

根据腔内准直器的焦距长度，将激光芯片初步安装于腔内准直器的前焦点；

所述步骤(3)的具体过程为：

采用单点探测器进行微弱荧光信号准直，将单点探测器分别置于荧光同轴近场、远场位置，调节腔内准直器前后、二维偏转方向，使得示波器响应的单点探测器强度在同轴近场、远场位置一致；

所述步骤(5)的具体过程为：

根据腔外准直器的焦距长度，安装腔外准直器，使激光芯片位于腔外准直器的前焦点处；将光功率计安装于腔外准直器后焦点处；

所述步骤(6)过程为：

调节可调谐光学器件的二维偏转方向，同时观测光功率，光功率计有示数表明有激光输出，此时对可调谐光学器件的二维偏转方向进行微调，直至光功率计示数最大；

所述步骤(7)过程为：

微调腔外准直器前后位置，当光功率计示数最大，停止前后位置调节，拆除光功率计；微调腔外准直器二维偏转方向，将感光卡分别置于激光近、远场同轴位置，确保两处光斑位于感光卡同一位置，即激光平行。

3.如权利要求1所述的一种基于单点探测器的中远红外外腔激光调试装置，其特征在于：所述调试装置针对的激光器为Littrow外腔激光器。