[發明專利]利用透光窗口法蘭將光纖引入真空進行耦合的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711293586.5
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107808578A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 孔祥蕾;張凱林;馬利福;任娟;汪曣
• 申請（專利權）人: 南開大學;天津大學
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22;G02B6/26
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101
• 代理人: 蒙建軍

技術領域

本發明涉及真空實驗設備技術領域，特別是涉及一種利用透光窗口法蘭將光纖引入真空進行耦合的裝置及方法。

背景技術

眾所周知，真空實驗是指在真空環境下進行的實驗，比如，國家自然科學基金面上項目：一種紅外活化電子捕獲解離新技術及其在蛋白質“自上而下”質譜中的應用批準號：21475065；國家自然科學基金青年基金項目：采用紫外激光誘導碎片光譜結合DFT/TDDFT計算研究氣相中的二價金屬離子配合物批準號：11704280；上述兩個基金項目研究均需要解決一個技術問題：即如何將真空腔外的激光導入真空腔內進行耦合的技術問題；由于真空腔對儀器的密閉性要求極高，更不可在腔體外部隨意鉆孔引入光纖破壞儀器的密閉性。因此，在不破壞儀器密閉性的前提下，如何實現真空腔內外激光的耦合技術顯得是尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種利用透光窗口法蘭將光纖引入真空進行耦合的裝置及方法；該利用透光窗口法蘭將光纖引入真空進行耦合的裝置及方法在不破壞儀器密閉性的前提下，利用透光窗口法蘭將光纖激光引入腔體內，保護真空腔內的超高真空狀態。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種利用透光窗口法蘭將光纖引入真空進行耦合的裝置，至少包括：

與真空腔連通的窗口法蘭(2)；所述窗口法蘭(2)的窗口位置安裝有隔離內外腔室的透光玻璃；

位于真空腔內的光纖固定塊(8)；所述光纖固定塊(8)與窗口法蘭(2)的內側固定連接；所述光纖固定塊(8)上開設有內光纖安裝通孔；

位于真空腔外的光纖調整架(1)；所述光纖調整架(1)為兩端開口的圓筒狀結構；所述光纖調整架(1)的一端與窗口法蘭(2)的外側固定連接；

位于光纖調整架(1)內的光纖位置調整安裝塊(7)；所述光纖位置調整安裝塊(7)為長方體結構；在所述光纖位置調整安裝塊(7)上開設有外光纖安裝通孔；其中：

外光纖插入所述外光纖安裝通孔并實現連接；內光纖插入所述內光纖安裝通孔并實現連接；激光依次通過外光纖、玻璃、內光纖進而形成光路；在所述光纖調整架(1)的側壁上設置有多個對光纖位置調整安裝塊(7)進行緊固和微調的頂絲和微分頭。

進一步：所述頂絲包括：

用于頂緊光纖位置調整安裝塊(7)左側面的平頭彈簧頂絲(3)；

用于頂緊光纖位置調整安裝塊(7)上側面的圓頭彈簧頂絲(5)；

所述微分頭包括：

用于頂緊光纖位置調整安裝塊(7)右側面的平頭微分頭(4)；

用于頂緊光纖位置調整安裝塊(7)右側面的圓頭微分頭(6)。

更進一步：所述平頭彈簧頂絲(3)和平頭微分頭(4)分別為一枚；所述平頭彈簧頂絲(3)和平頭微分頭(4)位于同一直線上。

更進一步：所述圓頭彈簧頂絲(5)和圓頭微分頭(6)分別為兩枚；每個圓頭彈簧頂絲(5)和一個圓頭微分頭(6)組成一個頂絲對，每個頂絲對的圓頭彈簧頂絲(5)和圓頭微分頭(6)位于同一直線上。

更進一步：所述窗口法蘭(2)的內側開設有與光纖固定塊(8)固定連接的沉孔；所述窗口法蘭(2)的外側開設有與頂緊光纖位置調整安裝塊(7)固定連接的沉孔。

更進一步：所述內光纖安裝通孔、外光纖安裝通孔均為圓柱形孔。

一種利用透光窗口法蘭將光纖引入真空進行耦合的裝置的方法，包括如下步驟：

步驟101、將光纖固定塊(8)與窗口法蘭(2)的內側固定連接；

步驟102、將內光纖插入光纖固定塊(8)并進行螺紋緊固；

步驟103、將窗口法蘭(2)安裝于真空腔上；

步驟104、在窗口法蘭(2)的外側安裝光纖調整架(1)；

步驟105、將外光纖插入光纖位置調整安裝塊(7)并進行螺紋緊固；

步驟106、將光纖位置調整安裝塊(7)插入光纖調整架(1)；

步驟107、開啟激光器，使得激光依次經由外光纖、玻璃和內光纖后進入真空腔，隨后調整多個頂絲，實現對光纖位置調整安裝塊(7)的調整，即實現入射角的調整。

本發明具有的優點和積極效果是：