[其他]新型橫向塞曼穩頻激光器

無效

• 申請號: 85202356
• 申請日: 1985-06-21
• 公開（公告）號: CN85202356U
• 公開（公告）日: 1986-04-02
• 發明（設計）人: 明萬林;王惠文
• 申請（專利權）人: 北京工業學院
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13
• 代理公司: 北京工業學院專利代理事務所
• 代理人: 秦月貞

本實用新型是一種激光光源，適用于測量晶體的雙折射、旋光性、橢圓度；制成偏振干涉儀還可作精密測長、測振、測角等。國際分類號：H01S。

現有的雙頻激光器由激光管殼，陰極，波紋管(在激光管殼內的中間部分)，兩個反射鏡(腔鏡)，壓電陶瓷環，外套筒和陽極組成。用以適當補償壓電陶瓷的變化量。它是通過控制腔長來實現單縱模運轉，故其腔長短，為150毫米左右，輸出功率小，為0.5～1.0毫瓦，穩頻精度低為10^-8，壽命短，為半年左右，且陰極伸出在激光管傍側，使用不便。參閱《激光技術》(是華中工學院與天津大學合編的，第198頁至第207頁)及新添光學儀器廠的雙頻激光器。

本實用新型的目的在于提供一種輸出功率大，壽命長，穩頻精度高的激光器，它是利用頻差大小隨著激光工作頻率改變來進行穩頻的裝置。

其方法是，用橫向磁場將多縱模變成單縱模，利用單縱模的π分量和σ分量之間的頻差(幾十千至幾百千赫芝)隨激光工作頻率改變來實現穩頻。采用普通電真空玻璃吹制成同軸內腔式激光管(激光管殼、毛細管與陰極同軸放置并置于橫向磁場中)，其一端為波紋管，(波峰為1～4個)用以吸收激光管殼受熱產生的變形。激光管的兩個腔鏡與壓電陶瓷環一起固封在外套筒的兩個端蓋上通過控制信號(頻率、相位與基準信號不同時)使壓電陶瓷環伸長或縮短來實現穩頻，因而腔長可達180至390毫米。如采用近半球腔(腔長L與腔鏡(5)的曲率半徑R之比在1.20～1.35范圍內)時，效果更好。

采用這種激光器，由于腔長增長，故輸出功率大，為2～4毫瓦；穩頻精度高，為10^-11；壽命長，為2年左右；只需普通電真空玻璃做激光管，故制造工藝簡單，造價低。

利用附圖中所示的例子，對本實用新型作進一步的說明：

圖中：激光管殼(26)由電真空玻璃制成，壁厚為1.2～1.5mm，毛細管(20)(材料同(26))，內孔直徑為1.14至1.16mm，長度為190mm左右，與陰極(18)、激光管殼(26)同軸放置，為防止毛細管變形和陰極濺射，在其懸臂端加有折返管(21)，在接觸面(7)處為滑配合，(21)伸入陰極(18)內1/4長度，(21)的彎曲處開有3小小孔(8)(直徑為2.5～3.5mm)，折返管(21)的外端為波紋管(10)，波紋管的波峰直徑小于激光管殼直徑，波峰數目為1～4個，在距(10)右端10～20毫米處用環氧樹脂膠粘接一腔鏡(平面反射鏡)(11)，其內表面10mm范圍內鍍ZrO₂和SiO₂介質膜，(11)外粘接壓電陶瓷環(16)，其上的引線(13)由右端蓋(12)之小孔(15)和(14)引出，(16)與(12)之接觸面(23)以及左、右端蓋(3)、(12)分別與外套筒(1)接觸面(2a)及(2b)均用環氧樹脂膠粘接。陰極(18)用高純鋁箔制成，陰極引線(17)和陽極引線(19)均用磨制鎢桿制成。外套筒(1)用線膨脹系數小于或等于4×10^-7的材料制成，其上對稱分布的圓孔(6a)、(6b)、(6c)、(6d)，便于引出陰極和陽極引線，并能很快地散熱。在外套筒(1)上距陰極附近開有4個4的孔(9a)內灌注硅橡膠(9b)，以防激光管受重力影響而偏斜。陽極(19)的左邊，另一腔鏡(球面反射鏡)(5)與左端蓋(3)的接觸面(4)用環氧樹脂膠粘接，腔鏡(5)的內表面10范圍內鍍與(11)相同的介質膜。左端蓋(3)與右端蓋(12)均由可切削的微晶玻璃加工制成。激光管殼(26)通過排氣口(31)充入高純He、Ne氣體，比例為4∶1～7∶1；總壓強為3.6～4.5乇，磁極(30)由鐵氧體永磁材料制成，磁極安裝在由燕尾導軌(32)、精密絲桿(33)和滑塊(34)構成的調節裝置上，磁極間距連續可調，場強由250～350高斯連續變化。通電后(在陽極(19)和陰極引線(17)之間加+1600～+2000伏直流電壓)，產生的單縱模激光，由腔鏡(5)輸出經偏振片(24)(與磁場方向成45°放置)到達光電探測器(25)上，經前置放大器(27)后輸入穩頻器(28)中，與基準信號(29)進行比較，有信號時通過引線(13)加在壓電陶瓷環(16)上，通過(16)的伸、縮來實現穩頻。