[發明專利]基于光腔衰蕩法的光學諧振腔模式及損耗測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201410145744.2
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103913299A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 袁杰;陳梅雄;譚中奇;張斌;羅暉;王飛;龍興武
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 曹德斌

1.基于光腔衰蕩法的光學諧振腔模式及損耗測量裝置，其特征在于包括:激光器(1)、聲光開關(2)、一號球面反射鏡(3)、平面反射鏡(4)、二號球面反射鏡(5)、起偏器(6)、諧振腔固定臺(7)、分光鏡(8)、高分辨率CCD望遠準直系統(9)、圖像采集卡(10)、高速探測器(11)、高速數據采集卡(12)、主控計算機(13)、聲光開關驅動器(14)和手動壓電陶瓷驅動器(15)；

所述激光器(1)輸出的激光束依次經過聲光開關(2)、一號球面反射鏡(3)、平面反射鏡(4)、二號球面反射鏡(5)、起偏器(6)，入射到諧振腔固定臺(7)上的待測諧振腔中并在待測諧振腔中激發出某一本征模式的諧振光，該諧振光從待測諧振腔(7)中出射后，經分光鏡(8)一分為二，其中一路光入射到高分辨率CCD望遠準直系統(9)經過光電轉換產生圖像信號，另一路光入射到高速探測器(11)經過光電轉換產生電壓信號；所述圖像信號由圖像采集卡(10)進行模數轉換后傳輸到主控計算機(13)上顯示，主控計算機(13)輸出控制模塊會自動識別所述圖像信號，如果該圖像不是事先選定的待測模式則繼續調節入射光角度和手動壓電陶瓷驅動器，如果該圖像是事先選定的待測模式則由主控計算機輸出一個觸發信號觸發聲光開關驅動器(14)，由聲光開關驅動器(14)關斷聲光開關(2)，快速切斷聲光調制器的一級衍射光，使待測諧振腔中特定模式的諧振光產生光腔衰蕩信號，所述光腔衰蕩信號入射到高速探測器(11)經過光電轉換產生腔衰蕩電壓信號，由高速數據采集卡(12)進行模數轉換和數字采集后傳輸到主控計算機(12)的數據采集處理模塊；

所述激光器(1)采用單模掃頻激光器，該激光器通過手動壓電陶瓷驅動器(15)控制腔長；

所述主控計算機(13)設有圖像顯示模塊、輸出控制模塊和數據采集處理模塊，所述圖像顯示模塊用來采集并顯示圖像采集卡采集到的諧振光斑圖像，用來直接判讀諧振模式；所述輸出控制模塊用來輸出觸發信號觸發聲光開關驅動器以控制聲光開關關斷入射光；所述數據采集處理模塊用來采集高速數據采集卡的數據進行擬合處理，最后得到待測諧振腔在該特定諧振模式下的損耗。

2.一種如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于：所述激光器(1)為線偏振He-Ne激光器，波長632.8nm，工作在基橫模狀態。

3.一種如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于：所述分光鏡(8)采用半反半透鏡。

4.一種如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于：所述高分辨率CCD望遠準直系統(9)采用的是WATEC-902B，像素為768*576，低光強閾值響應，象元尺寸為4.65um*4.65um的CCD相機以及可調焦距的望遠鏡鏡頭。