全文摘要
本实用新型公开了一种基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，包括依次排列的后腔镜、氦氖管、辅助腔输出镜、声光调制模块、锁模激光腔输出镜和分光镜；氦氖管由驱动电源点亮产生激光，分光镜将激光分为射向不同方向的透射光和反射光，透射光的路径上设置有共焦球面扫描干涉仪，反射光的路径上设置有快速探测器。本实用新型的实验装置采用分离设计，驱动电源、氦氖管、声光调制模块及共焦球面扫描干涉仪各自独立，操作者可以自由调整辅助激光腔和锁模激光腔，实时观察输出纵模状态。
主设计要求
1.一种基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于包括依次排列的：后腔镜，所述后腔镜为凹面镜；氦氖管，氦氖管由驱动电源点亮；辅助腔输出镜；声光调制模块；锁模激光腔输出镜；分光镜，分光镜将激光分为射向不同方向的透射光和反射光，透射光的路径上设置有共焦球面扫描干涉仪，反射光的路径上设置有快速探测器。
设计方案
1.一种基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于包括依次排列的：
后腔镜，所述后腔镜为凹面镜；
氦氖管，氦氖管由驱动电源点亮；
辅助腔输出镜；
声光调制模块；
锁模激光腔输出镜；
分光镜，分光镜将激光分为射向不同方向的透射光和反射光，透射光的路径上设置有共焦球面扫描干涉仪，反射光的路径上设置有快速探测器。
2.根据权利要求1所述的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于：所述辅助腔输出镜和锁模激光腔输出镜均为平面镜。
3.根据权利要求1所述的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于：所述声光调制模块的声光晶体的材料为熔石英，折射率为1.457，声速为5960m\/s，长度为39mm，特征频率为50±1MHz。
4.根据权利要求3所述的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于：激光进入声光晶体的入射角为布儒斯特角。
5.根据权利要求1所述的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于：所述共焦球面扫描干涉仪的自由光谱区为2.5GHz，精细常数大于100。
6.根据权利要求1所述的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，其特征在于：所述驱动电源的额定电压为220V，额定电流为15mA，启辉高压为1万伏特。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及激光设备领域，尤其涉及一种基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置。
背景技术
随着激光技术的发展，超短脉冲在生产和科研方向得到了广泛的应用，在激光器中利用锁模技术可得到持续时间短到皮秒(pS＝10-12<\/sup>S)量级的强短脉冲激光。极强的超短脉冲光源大大促进了非线性光学、时间分辨激光光谱学、等离子体物理等学科的发展。但是现有技术中的锁模激光器作为教学研究装置仍有部分不足：1、锁模激光器集成度高，不方便观察内部结构；2、锁模激光器的器件固化，不方便学生自行装配及调试。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，方便教学。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，包括依次排列的：
后腔镜，所述后腔镜为凹面镜；
氦氖管，氦氖管由驱动电源点亮；氦氖管内按比例充氦气和氖气，氦氖管可以采用三点支撑结构进行安装，每个支撑结构采用精密螺纹副调节位置，控制调节精度为0.01mm；
辅助腔输出镜；
声光调制模块；声光调制模块内具有声光晶体，声光调制模块对声光晶体的换能器加载超声信号，超声信号通过压电换能器加载到声光晶体，超声波在声光晶体内部形成驻波；当激光通过晶体时，产生拉曼奈斯的衍射现象，激光的纵模强度受到周期性的损耗调制；如果损耗调制的频率等于激光纵模频率，在增益线宽内所有纵模都会收到相邻纵模产生的边频耦合，迫使所有的纵模都以相同的相位振动，实现同步振荡，达到锁模的目的；
锁模激光腔输出镜；
分光镜，分光镜将激光分为射向不同方向的透射光和反射光，透射光的路径上设置有共焦球面扫描干涉仪，反射光的路径上设置有快速探测器。
进一步的，所述辅助腔输出镜和锁模激光腔输出镜均为平面镜，透光率约为98.5％。
进一步的，所述声光调制模块的声光晶体的材料为熔石英，折射率为1.457，声速为5960m\/s，长度为39mm，特征频率为50±1MHz。
进一步的，激光进入声光晶体的入射角为布儒斯特角，减少了激光损耗，提高输出功率。
进一步的，所述共焦球面扫描干涉仪的自由光谱区为2.5GHz，精细常数大于100。共焦球面扫描干涉仪用于分析激光腔内的纵模数量及纵模间隔，共焦球面扫描干涉仪主要包含电源、共焦腔和探测器三大部分，共焦腔由两个曲率半径相等的凹面镜组成，其中一个凹面镜由压电陶瓷控制，可以小范围内改变共焦腔的腔长；探测器用于探测从共焦腔出来的激光，并将信号传送到到示波器上，电源用于产生锯齿波来驱动压电陶瓷，实现在压电陶瓷驱动下共焦腔腔长的变化。
进一步的，所述驱动电源的额定电压为220V，额定电流为15mA，启辉高压为1万伏特。
有益效果：(1)本实用新型的实验装置采用分离设计，驱动电源、氦氖管、声光调制模块及共焦球面扫描干涉仪各自独立，操作者可以自由调整辅助激光腔和锁模激光腔，实时观察输出纵模状态。(2)本实用新型的氦氖管采用三点式精密支撑，每个支撑结构采用精密螺纹副调节位置，精度0.01mm，能够有效克服传统长腔激光器内氦氖管较长的问题，简化了操作。(3)本实用新型实验装置中激光进入声光晶体的入射角为布儒斯特角，减少了激光损耗，提高输出功率。(4)本实用新型实验装置采用主动锁模的调幅技术，激光的纵模强度受到周期性的损耗调制；如果损耗调制的频率等于激光纵模频率，在增益线宽内所有纵模都会收到相邻纵模产生的边频耦合，迫使所有的纵模都以相同的相位振动，实现同步振荡，达到锁模的目的，获取超短脉冲激光。
附图说明
图1是实施例1氦氖激光器实验装置结构示意图。
其中：1、后腔镜；2、氦氖管；3、驱动电源；4、辅助腔输出镜；5、声光调制模块；6、锁模激光腔输出镜；7、分光镜；8、共焦球面扫描干涉仪；9、快速探测器；10、第一示波器；11、第二示波器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置，包括依次排列的：
后腔镜1，所述后腔镜1为凹面全反镜，曲率半径为3m；
氦氖管2，氦氖管2由驱动电源3点亮；驱动电源3的额定电压为220V，额定电流为15mA，最大工作电流30mA，启辉高压为1万伏特；氦氖管2内按比例充氦气和氖气，氦氖管2采用三点支撑结构进行安装，每个支撑结构采用精密螺纹副调节位置，控制调节精度为0.01mm；氦氖管2长1.1m，外径10mm，点亮后产生波长为632.8nm的激光；
辅助腔输出镜4，为平面镜，632.8nm激光的透光率约为98.5％；
声光调制模块5；声光调制模块5内具有声光晶体，声光晶体的材料为熔石英，折射率为1.457，声速为5960m\/s，长度为39mm，特征频率为50±1MHz；声光调制模块5对声光晶体的换能器加载超声信号，超声信号通过压电换能器加载到声光晶体，超声波在声光晶体内部形成驻波；当激光通过晶体时(应确保激光进入声光晶体的入射角为布儒斯特角)，产生拉曼奈斯的衍射现象，激光的纵模强度受到周期性的损耗调制；如果损耗调制的频率等于激光纵模频率，在增益线宽内所有纵模都会收到相邻纵模产生的边频耦合，迫使所有的纵模都以相同的相位振动，实现同步振荡，达到锁模的目的；
锁模激光腔输出镜6，为平面镜，632.8nm激光的透光率约为98.5％；
分光镜7，分光镜7将激光分为射向不同方向的透射光和反射光，透射光的路径上设置有共焦球面扫描干涉仪8，反射光的路径上设置有快速探测器9；共焦球面扫描干涉仪8的自由光谱区为2.5GHz，精细常数大于100；
本实施例的基于声光调制的锁模氦氖激光器实验装置主要用于教学，具体使用流程是：
(1)打开驱动电源3将氦氖管2点亮；
(2)调整氦氖管2的位置使其水平，在氦氖管2两端分别安装后腔镜1和辅助腔输出镜4，调整后腔镜1和辅助腔输出镜4相互平行；
(3)氦氖管2产生波长为632.8nm激光，调整驱动电源3控制激光功率为30mw左右；
(4)从辅助腔输出镜4输出的激光射入声光晶体上，调整声光调制模块5内的超声信号的频率为50MHz，此时声光晶体处可以观察到拉曼奈斯衍射现象，之后固定声光晶体位置；
(5)安装锁模激光腔输出镜6，调整锁模激光腔输出镜6与后腔镜1平行；
(6)去掉辅助腔输出镜4，锁模激光腔输出镜6和后腔镜1构成新的激光腔；
(7)安装分光镜7，分光镜7将激光分为2束，在透射光的路径上安装共焦球面扫描干涉仪8，在反射光的路径上安装快速探测器9；通过共焦球面扫描干涉仪8的第一示波器10可以观察激光的输出纵模，通过快速探测器9的第二示波器11可以观察锁模之后的脉冲光。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920301260.0
申请日:2019-03-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209282597U
授权时间:20190820
主分类号:H01S 3/03
专利分类号:H01S3/03;H01S3/034;H01S3/098;H01S3/117
范畴分类:38H;
申请人:大恒新纪元科技股份有限公司
第一申请人:大恒新纪元科技股份有限公司
申请人地址:100080 北京市海淀区苏州街3号大恒科技大厦北座13层
发明人:孙彦乾;韩骥;李秀芳;赵鹏;张凌岳;王刚;刘志军;郝帅军;胡君
第一发明人:孙彦乾
当前权利人:大恒新纪元科技股份有限公司
代理人:龙涛
代理机构:32266
代理机构编号:苏州中合知识产权代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计