[发明专利]一种基于光热材料的可调谐激光装置及全光调谐方法

权利要求书

1.一种基于光热材料的可调谐激光装置，其特征在于，包括脉冲激光器(1)、连续波激光器(2)、电荷耦合器件CCD(6)、光谱分析仪(7)和液体填充空心玻璃微球谐振腔(9)；所述的液体填充空芯玻璃微球谐振腔是由NaNdF4/染料共同掺杂的液体通过锥形毛细微管注入空心玻璃微球(8)形成的，脉冲激光器(1)发射的泵浦光经光学物镜(3)聚焦后照射到液体填充空心玻璃微球表面，染料DCM受激产生的荧光在混合液体和玻璃壁的交界面处发生全内反射，形成回音壁模式激光(14)，来自谐振腔的信号光由光学物镜聚焦、滤波片(5)滤去泵浦光后，经半透半反射镜(4)分束，分束后的光分别进入电荷耦合器件CCD和光谱分析仪，连续波激光直接照射到液体填充空心玻璃微球中，激发分散在液体中的NaNdF4(11)的光热效应。

2.根据权利要求1中所述的一种基于光热材料的可调谐激光装置，其特征在于，所述空心玻璃微球的直径为70μm，其壁厚为1μm，空心玻璃微球的表面存在一个直径为15μm的微孔；所述的空心玻璃微球的材料和折射率分别为二氧化硅和1.45；所述二辛酯溶液的折射率为1.48，且混合液体完全充满所述的空心玻璃微球。

3.一种基于光热材料的可调谐激光装置的全光调谐方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：铜尖蘸取氢氟酸后靠近固定在单模光纤端面上的空心玻璃微球，直到在玻璃微球表面形成一个微孔；

步骤2：使用火焰加热拉伸技术将一段玻璃毛细微管的一端拉成锥形毛细微管，将其正常端与泵注射器连接，锥形端固定在三维位移台上，调整三维位移台，将锥形毛细微管从微孔伸入空心玻璃微球底部，所述的NaNdF₄/染料共同掺杂的二辛酯溶液通过控制泵注射器注入空心玻璃微球，制备出液体填充空心玻璃微球谐振腔；

步骤3：Nd:YAG脉冲激光器发出的泵浦光通过光学物镜聚焦后照射到液体填充空心玻璃微球表面，染料DCM受激产生的荧光在混合液体和玻璃壁的交界面处发生全内反射，形成回音壁模式激光；

步骤4：液体填充空心玻璃微球发出的信号光由光学物镜聚焦、滤去泵浦光后，经半透半反射镜分束，两束光分别传输到电荷耦合器件CCD和光谱分析仪；

步骤5：793nm连续波激光器发出的激光直接照射到所述的液体填充空心玻璃微球中，激发NaNdF₄的光热效应，产生微观温度。

4.根据权利要求3所述的一种基于光热材料的可调谐激光装置的全光调谐方法，其特征在于，所述铜尖的直径为9μm，氢氟酸溶液浓度为1％，锥形毛细微微管的内径和外径分别为6μm和10μm。