[實(shí)用新型]一種運(yùn)用于libs中調(diào)節(jié)激光光束能量的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921243531.8
• 申請(qǐng)日: 2019-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210775177U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡悅雯;丁宇;張麗雯;紀(jì)慧文;鐘昕辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/01
• 分類號(hào): G01N21/01;G01N21/73
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本實(shí)用新型公開(kāi)一種運(yùn)用于libs中調(diào)節(jié)激光光束能量的裝置，輸入偏振器位于激光器產(chǎn)生激光的出射光路上，用于固定從激光器中出射激光的極化方向，輸出垂直方向的偏振光束；所述半波減振器用于將垂直方向的偏振光束旋轉(zhuǎn)兩倍于減振器快軸和偏振面之間的角度；所述環(huán)形角度計(jì)量器加載于半波減振器上，用于計(jì)量半波減振器中半波片的旋轉(zhuǎn)角度；所述偏振分束器用于將半波減振器輸出的光束分成兩束不同的極化光束，一束垂直極化，一束橫向極化；所述分光鏡位于兩個(gè)偏振分束器的垂直極化光束的輸出光路上，將兩束光束疊加后送入放大鏡組，提取光束的高斯部分后輸出。此種裝置可大幅度減弱激光合成后光束質(zhì)量下降的影響，做到精確控制激光能量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于libs領(lǐng)域，特別涉及一種用于精準(zhǔn)調(diào)配激光光束能量的裝置。

背景技術(shù)

激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)通過(guò)超短脈沖激光聚焦樣品表面形成等離子體，利用光譜儀對(duì)等離子體發(fā)射光譜進(jìn)行分析，以此來(lái)識(shí)別樣品中的元素組成成分，進(jìn)而可以進(jìn)行材料的識(shí)別、分類、定性以及定量分析。

自從LIBS技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，作為一種靈活簡(jiǎn)便的快速測(cè)定樣品元素組成的方法，該技術(shù)就被公認(rèn)為是一種前景廣闊的新技術(shù)，將為分析領(lǐng)域帶來(lái)眾多的創(chuàng)新應(yīng)用，既可以用于實(shí)驗(yàn)室，也可以應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的在線檢測(cè)。其主要特點(diǎn)為：快速直接分析，幾乎不需要樣品制備；可以檢測(cè)幾乎所有元素；可以同時(shí)分析多種元素；基體形態(tài)多樣，可以檢測(cè)幾乎所有固態(tài)樣品。

但是，libs發(fā)展以來(lái)，依舊面臨諸多問(wèn)題。毋庸置疑，現(xiàn)今的libs裝置運(yùn)用高強(qiáng)激光的作用對(duì)材料、合金、地址、珠寶、粉塵等固態(tài)物質(zhì)都有較為良好的分析能力，但是，現(xiàn)有l(wèi)ibs裝置中激光器出射激光的能量強(qiáng)度過(guò)高而無(wú)法有效對(duì)細(xì)微物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)辨別，如氣溶膠等；或者出射激光能量過(guò)低無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)樣品的需求。如果實(shí)現(xiàn)對(duì)Libs的核心——激光的能量調(diào)配，就可以靈活有效地檢測(cè)各類別物質(zhì)，本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，在于提供一種運(yùn)用于libs中調(diào)節(jié)激光光束能量的裝置，其可大幅度減弱激光合成后光束質(zhì)量下降的影響，做到精確控制激光能量。

為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種運(yùn)用于libs中調(diào)節(jié)激光光束能量的裝置，包括兩路順序設(shè)置的激光器、輸入偏振器、偏振分束器，以及一個(gè)半波減振器、一個(gè)環(huán)形角度計(jì)量器、一個(gè)分光鏡和一個(gè)放大鏡組；所述輸入偏振器位于激光器產(chǎn)生激光的出射光路上，用于固定從激光器中出射激光的極化方向，輸出垂直方向的偏振光束；所述半波減振器用于將輸入偏振器輸出的垂直方向的偏振光束旋轉(zhuǎn)兩倍于減振器快軸和偏振面之間的角度；所述環(huán)形角度計(jì)量器加載于半波減振器上，用于計(jì)量半波減振器中半波片的旋轉(zhuǎn)角度；所述偏振分束器用于將半波減振器輸出的光束分成兩束不同的極化光束，一束垂直極化，一束橫向極化；所述分光鏡位于兩個(gè)偏振分束器的垂直極化光束的輸出光路上，將兩束光束疊加后送入放大鏡組，保留光束的高斯部分后輸出。

上述激光器采用大功率激光器Nd:YAG，其輸出脈沖能量為650m.j/脈沖。

上述環(huán)形角度計(jì)量器由兩耦合的轉(zhuǎn)輪組成，分別為基輪和刻度輪，半波減震器中的半波片內(nèi)置于刻度輪；基輪上刻有刻度線，調(diào)節(jié)基輪的刻度線與輸入偏振器的光軸重合，刻度輪與半波片旋轉(zhuǎn)同步。

上述偏振分束器采用雙折射材料，由兩塊三角棱鏡粘合構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)光的極化分束。

上述輸入偏振器的光軸與半波減震器中半波片的角度決定光的量，當(dāng)半波片光軸置于輸入偏振器45°處，達(dá)到最大傳輸；當(dāng)半波片的光軸對(duì)準(zhǔn)輸入偏振器的光軸時(shí)，得到最小的傳輸量。

上述放大鏡組包含3X望遠(yuǎn)鏡和可調(diào)虹膜，其中，3X望遠(yuǎn)鏡包含一個(gè)基于“增大化現(xiàn)實(shí)”技術(shù)涂層平凹透鏡和一個(gè)裸凸透鏡，分光鏡疊加的光束依次經(jīng)過(guò)涂層平凹透鏡和裸凸透鏡后，再穿過(guò)可調(diào)虹膜。