[發明專利]用于氣體拉曼光譜檢測信號增強的頻率鎖定V型增強腔

有效

• 申請號: 201710240359.X
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106990091B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 萬福;陳偉根;王品一;李劍;王有元;杜林;周湶;王飛鵬;黃正勇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種用于氣體拉曼光譜檢測信號增強的頻率鎖定V型增強腔，其特征在于：包括激光單元、V型增強腔單元和頻率鎖定單元，

所述激光單元用于產生單一頻率的單模TEM00激光，激光單元包括依次連接的分布式反饋半導體激光器、電流控制器和信號發生器；

所述V型增強腔單元包括呈V型結構放置的高透高反鏡片M4、高透高反鏡片M5和高透高反鏡片M6，所述高透高反鏡片M4為平面鏡，高透高反鏡片M5為平面鏡，高透高反鏡片M6的反射面為凹球面，透射面為平面；激光從高透高反鏡片M4透射進入V型增強腔單元并在高透高反鏡片M4、高透高反鏡片M5、高透高反鏡片M6之間來回反射；

所述頻率鎖定單元包括探測器A、探測器B、反射鏡M2、功率采集板M3、壓電傳感器、數據采集單元、PZT控制器以及計算機，其中探測器A采集腔前功率信號用于修正激光器波動的影響，探測器B采集腔后功率信號；分布式反饋半導體激光器出射的激光經反射鏡M2入射到功率采集板M3；經功率采集板的一部分光透射到高透高反鏡片M4，另一部分光反射到控制器A；探測器A采集的信號和探測器B采集的信號經數據采集單元進入計算機，計算機分析腔后與腔前信號比值的變化情況，輸出PZT反饋控制信號，通過PZT控制器調節壓電傳感器的位置來改變反射鏡M2的位置；

所述高透高反鏡片M4的正面反射率大于99.99％，背面透射率大于99.99％；所述高透高反鏡片M5的正面反射率大于99.99％，背面透射率大于99.99％；所述高透高反鏡片M6的正面反射率大于99.99％，背面透射率大于99.99％；

入射激光L₁與高透高反鏡片M₄的交點A貼近高透高反鏡片M₄的中心；透過高透高反鏡片M₄的激光L₂交高透高反鏡片M₆于點C，且交點C貼近高透高反鏡片M₆的中心，激光L₂平行于高透高反鏡片M₆上C點切平面法線方向；激光L₂經高透高反鏡片M₆反射的激光L₃與高透高反鏡片M₄交于點A，且激光L₃與高透高反鏡片M₄的法線方向夾角為15°；激光L₃經高透高反鏡片M₄反射的激光L₄交高透高反鏡片M₅于點B，且激光L₄與高透高反鏡片M₅法線方向平行；

激光L₃與激光L₄的夾角為30°；激光L₁與高透高反鏡片的M₄法線方向夾角為15°；高透高反鏡片M₄上點A到激光器的光程距離為3(S_AC+S_AB)。

2.根據權利要求1所述的一種用于氣體拉曼光譜檢測信號增強的頻率鎖定V型增強腔，其特征在于：所述V型增強腔單元還包括模式匹配透鏡，所述模式匹配透鏡設置于高透高反鏡片M4與功率采集板之間。

3.根據權利要求2所述的一種用于氣體拉曼光譜檢測信號增強的頻率鎖定V型增強腔，其特征在于：所述模式匹配透鏡為平凸透鏡。