多脈衝、窄脈寬紅寶石雷射器的製作方法
2023-05-26 20:15:26
專利名稱:多脈衝、窄脈寬紅寶石雷射器的製作方法
本發明屬於多用途雷射光學及微電腦控制的綜合技術領域：
，是一種用於雷射全息攝影技術中的多脈衝、窄脈寬紅寶石雷射器。
在已有技術中，美國阿波羅雷射公司研製的阿波羅紅寶石雷射器是由紅寶石雷射器光路系統，密閉的冷凍器水冷卻系統以及控制電路系統三大部分組成。其紅寶石雷射器光路系統見附圖1所示，由全反射鏡(7)，紅寶石(8)，氙燈(3)，KD＊P調Q開關(10)，標準具(11)，小孔板(12)，半透鏡(13)構成的諧振腔中，氙燈作為光泵，發出的光子轟擊紅寶石晶體使晶體質點從低能級躍遷到穩定的高能級進行粒子數反轉，反轉的粒子數越聚越多。由KD＊P調Q開關控制反轉的粒子躍回原低能級，諧振腔發出雷射脈衝。KD＊P調Q開關是磷酸二氘鉀晶體，當KD＊P調Q開關兩端電壓加到2000伏至3000伏時，晶體規則轉角，使光脈衝通過，而KD＊P調Q開關兩端電壓是由一套控制電路控制閘流管來實現的。小孔板用來限制橫模，標準具用來限制縱模，通過限模保證光能量不受損失，並可使脈寬變窄，提高光的單色性使解析度提高，雷射圖象清晰。
由諧振腔內發出的雷射脈衝，經過全反射鏡(1)和(14)，一級光放大(2)，二級光放大(4)，擴束鏡(5)和半透鏡(6)送到外光路，進行攝象、記錄。氦氖雷射器(9)是用來調整光路的。
為了保證雷射波長的單一性即防止紅寶石運行溫度的變化而引起雷射特性的漂移，雷射器還需要有冷卻系統。阿波羅紅寶石雷射器採用密閉的冷凍器水冷卻系統，冷卻水是去離子水。
由於採用上述光路系統的阿波羅紅寶石雷射器，只能發出一隻二隻或三隻雷射脈衝，脈寬為30毫微秒，且諧振腔內的標準具加工工藝複雜很難加工。阿波羅紅寶石雷射器的三大系統，分成三部分安裝，體積大而重。
本發明是為了改進阿波羅雷射器的上述缺點而自行設計研製的多脈衝窄脈寬紅寶石雷射器。
該發明的雷射器光路系統如附圖2所示，與阿波羅雷射器光路系統不同之處在於採用了兩隻諧振腔，每隻諧振腔由全反射鏡(1)，紅寶石(5)，氙燈(4)，KD＊P調Q開關(3)，染料調Q開關(2)，小孔板(6)，半透鏡(8)組成。分光鏡(7)和全反射鏡(17)使兩隻諧振腔並聯而成，在發脈衝時是間隔輪流發脈衝，這樣可使紅寶石工作頻率低，而整機的工作頻率高，且發脈衝周期間隔可通過微電腦電路控制。每隻諧振腔內用KD＊P、染料調Q串聯開關，而不用標準具，染料調Q開關是一種內裝葉綠素D溶液或隱花氰溶液的玻璃容器，只有當光路中光強超過一定數值時，染料開關才起調Q作用，故串聯後脈寬可比阿波羅雷射器的小(小於或等於20毫微秒)，提高了雷射器的總體相干性。
該雷射器控制KD＊P調Q開關的主要控制元件是採用型號為FM-30的國產雙五極電子發射管，而FM-30雙五極電子發射管是由微電腦控制電路來控制的。由微電腦控制電路控制的FM-30雙五極電子發射管可使兩隻KD＊P調Q開關相繼開啟，使兩隻諧振腔輪流發出雷射脈衝。
該雷射器光路系統只採用一級光放大(11)，並用四分之一至二之之一波片(10)作光隔離裝置。通過半透鏡(12)，擴束鏡(13)使雷射脈衝送到外光路系統。離軸光記錄區調節板(14)放在該光路系統中。光路系統中還採用了氦氖雷射器(16)，全反射鏡(15)和垂直三角稜鏡(9)組成的調整光路系統。
該雷射器採用半導體自控恆溫系統而不用密閉冷凍器水冷系統以減輕雷射器重量，減少其體積。
本發明的雷射器所發出的雷射脈衝數最高可超過4隻，脈寬小於或等於20毫微秒。雷射器的總體相干性高於阿波羅雷射器，且本紅寶石雷射器光路系統、半導體自控恆溫系統以及微電腦控制系統三大部分是整體安裝，重量輕，約為60公斤，體積小，為0.4×0.4×0.8立方米。
權利要求
1.一種紅寶石雷射器，它是由紅寶石雷射器光路系統，冷卻系統，控制電路系統三部分組成，其特徵在於雷射器光路系統中採用了兩隻諧振腔，通過分光鏡(7)和全反射鏡(17)使兩隻諧振腔並聯而成。
2.由權利要求
1所述的紅寶石雷射器，其特徵在於每隻諧振腔內均安裝KD＊P、染料調Q串聯開關(3)、(2)和四分之一至二分之一波片(10)，只採用了一級光放大裝置(11)。
3.由權利要求
1、2所述的紅寶石雷射器，其特徵在於控制KD＊P調Q開關的主要控制元件是採用型號為FM-30的國產雙五極電子發射管。
4.由權利要求
1所述的紅寶石雷射器，其特徵在於冷卻系統採用了半導體自控恆溫系統。
專利摘要
本發明屬於多用途雷射光學及微電腦控制的綜合技術領域：
，用於雷射全息攝影技術中。該雷射器是由紅寶石雷射器光路系統、半導體自控恆溫系統以及微電腦控制系統組成，其雷射器光路系統中主要採用了兩隻由分光鏡並聯而成的諧振腔、採用了KDP、染料串聯調Q開關。由微電腦控制的FM—30雙五極電子發射管可使兩隻KDP調Q開關相繼開啟，輪流發出雷射脈衝，本雷射器所發出雷射脈衝數，最高可超過4隻，脈寬小於或等於20毫微秒。
文檔編號H01S3/16GK85100536SQ85100536
公開日1986年8月13日 申請日期1985年4月1日
發明者王鍾銘, 張超, 焦天香, 陸振華 申請人:上海交通大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan