[實用新型]一種循環抽氣獲得高純度太赫茲工作物質的激光器

有效

• 申請號: 201320200899.2
• 申請日: 2013-04-21
• 公開（公告）號: CN203645126U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 張會云;劉蒙;張玉萍;張曉
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H01S3/036
• 分類號: H01S3/036;H01S3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種太赫茲激光器，尤其涉及一種基于循環抽氣獲得高純度太赫茲工作物質的激光器裝置，屬于太赫茲技術領域。?

背景技術

光抽運太赫茲激光器由紅外激光泵浦氣體工作物質產生太赫茲輻射，其功率較大、模式良好、能夠持續穩定輸出，因而成為眾多太赫茲輻射源中的一朵奇葩。對該種方法進行研究具有重要的理論意義和實際應用價值。在人們試圖提高光抽運太赫茲激光器輸出功率的研究中，提高太赫茲工作物質的純度是一個重要的優化參數。?

目前，科研人員在實驗系統中在提高太赫茲工作物質純度所使用的方法是提高放進工作物質之前真空泵對太赫茲氣體工作腔的抽真空程度，真空度越高越有利于工作物質純度的提高。最普遍的方法是采用高性能的真空泵，目前大部分光泵太赫茲氣體激光器采用的初級泵和分子泵串聯獲取高真空：首先由初級泵進行一段時間的抽真空，到一定氣壓后，打開分子泵，進一步抽取高真空；分子泵對太赫茲腔的抽真空趨于飽和后，用閥門密封整個太赫茲腔，然后放入工作物質分子至其工作氣壓。這種光泵太赫茲氣體激光器氣體工作腔高真空度的實現是一個復雜、冗長、昂貴的過程。首先，在硬件設備方面，要有初級泵和分子泵兩個泵串聯，其中分子泵價格非常昂貴，與之配套的測量真空度的氣壓表也需要很高的精度。其次，實現高真空需要很長時間。在做實驗之前先要提前數小時、甚至提前一天打開初級泵進行抽真空，到一定程度后，才再打開分子泵抽高真空，最后到達穩定的高真空度。再次，太赫茲工作腔所要承受的高真空壓力也相當大，對窗口鏡片的抗壓強度有較高的要求，從而增加了鏡片制作的工藝難度和成本，并且厚度較大的光學鏡片會加大對泵浦光和信號光的衰減。由于在抽取高真空的時候不能對太赫茲工作腔進行烘烤，一次抽真空后太赫茲激光腔的內壁上往往會有吸附的氣體雜質。隨著系統器件的增多和抽真空時間的增長，系統的穩定性和精確性將會受到一定的影響。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種低成本獲得高純度太赫茲工作物質的激光器裝置。?

本實用新型的目的是通過下述方案實現：?

一種循環抽氣獲得高純度太赫茲工作物質的激光器，包括泵浦源，太赫茲密封腔，輸入鏡，輸出鏡；太赫茲密封腔和輸入鏡、輸出鏡構成一個激光諧振腔；太赫茲密封腔前端設置輸入窗口，后端設置輸出窗口；太赫茲密封腔側面設置工作物質輸入端，電容薄膜真空計，真空泵連接端口；真空泵經真空泵連接端口與太赫茲密封腔相連，連接處設置真空泵手動閥?門；工作物質容器經工作物質輸入端與太赫茲密封腔相連，連接處設置工作物質手動閥門和高真空微調節閥門。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的太赫茲密封腔是內表面光滑的不銹鋼腔體，連接處使用法蘭和膠圈進行密封連接，腔體外表面繞有銅管，通水對諧振腔進行冷卻。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的輸入鏡為銅基鍍金或鍍銀反射鏡，反射鏡中間開有錐形圓孔以透進泵浦激光束。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的輸出鏡為銅基鍍金或鍍銀反射鏡，中間開有圓孔，作為太赫茲激光輸出耦合端。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的輸出鏡為石英鍍金或鍍銀反射鏡，中間留有耦合輸出用不鍍膜部分，邊緣開通氣孔，作為太赫茲激光輸出耦合端。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的輸入窗口是由泵浦光的窗口材料硒化鋅做成的，雙面鍍10.6微米二氧化碳激光增透膜，用法蘭和膠圈密封到太赫茲密封腔輸入端。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的輸出窗口為太赫茲波段的窗口材料做成的，用法蘭和膠圈密封到太赫茲密封腔輸出端。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的電容薄膜真空計，是量程在0-1000Pa的電容薄膜規。?

作為本實用新型的進一步改進，所述的真空泵是機械真空泵，對太赫茲密封腔進行抽真空。?

本實用新型采用循環抽氣獲得高純度太赫茲工作物質的方法，包括如下步驟：?

第一步，關閉所有閥門，依次接通真空泵電源、打開真空泵與太赫茲密封腔相連的真空泵手動閥門，對太赫茲密封腔抽真空；?

第二步，觀察薄膜電容真空計的示數，到達泵飽和時，關閉真空泵與太赫茲密封腔相連的真空泵手動閥門；?

第三步，打開連通工作物質容器和太赫茲密封腔之間的手動閥門和高真空微調閥門，使工作氣體進入太赫茲密封腔，達到電容薄膜規可承受的較高氣壓后，關閉工作物質容器和太赫茲密封腔之間的手動閥門和高真空微調閥門；?