一种激光器测模系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光器测模系统及方法。系统中环形激光器、法珀腔和APD光电传感器均安装于安装组件上，法珀腔通过三轴微调升降平台将输入光路对准所述环形激光器的输出光路，APD光电传感器通过可调节支座将输入光路对准所述环形激光器的输出光路；调腔电压发生装置用于产生锯齿波电压信号驱动环形激光器谐振腔的压电陶瓷，终端设备用于设置和控制调腔电压发生装置产生锯齿波电压信号；信号发生器用于产生锯齿波扫模信号驱动所述法珀腔的压电陶瓷，数字示波器用于显示法珀腔的驱动信号和输出信号，频谱分析仪用于显示和分析APD光电传感器的输出信号。本发明专利技术可以更加全面、精细地对环形激光器的工作模式进行扫模和观测。地对环形激光器的工作模式进行扫模和观测。地对环形激光器的工作模式进行扫模和观测。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器测模系统及方法


[0001]本专利技术涉及激光器工作模式的选择、测试
，更具体地说，特别涉及一种激光器测模系统及方法。

技术介绍

[0002]激光器要发挥最佳性能，其谐振腔的长度需要稳定在其激光波长的整数倍(谐振状态)，即工作在单纵模状态。为此，使用压电陶瓷组件对谐振腔的长度进行调整和控制(调腔)，通常压电陶瓷组件的调节范围为4～10个波长，通过控制压电陶瓷组件，可以出现多个不同的谐振状态，每个谐振状态对应一个工作模式。扫模就是施加不同的模式电压来改变腔长，得到不同的工作模式。在连续扫模调节腔长的过程中，需要观测不同腔长对应的纵模和横模分布情况。为了全面、精细地观测这些纵模和横模的分布及其拍频，有必要设计一种激光器测模系统及方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种激光器测模系统及方法，以克服现有技术所存在的缺陷。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种激光器测模系统，用于扫模和观测环形激光器的工作模式，包括安装组件、法珀腔、APD光电传感器、调腔电压发生装置、终端设备、信号发生器、数字示波器和频谱分析仪；
[0006]所述环形激光器、法珀腔和APD光电传感器均安装于安装组件上，所述法珀腔通过三轴微调升降平台将输入光路对准所述环形激光器的输出光路，所述APD光电传感器通过可调节支座将输入光路对准所述环形激光器的输出光路；
[0007]所述终端设备、调腔电压发生装置和环形激光器依次连接，所述调腔电压发生装置用于产生锯齿波电压信号驱动环形激光器谐振腔的压电陶瓷，所述终端设备用于设置和控制所述调腔电压发生装置产生锯齿波电压信号；
[0008]所述信号发生器、数字示波器和法珀腔依次连接，所述信号发生器用于产生锯齿波扫模信号(其频率远大于调腔电压发生装置输出锯齿波电压信号的频率)驱动所述法珀腔的压电陶瓷，所述数字示波器用于显示法珀腔的驱动信号和输出的纵模或纵、横模信号；
[0009]所述频谱分析仪与APD光电传感器连接，频谱分析仪用于显示和分析APD光电传感器输出的纵模或纵、横模拍频信号的频谱。
[0010]进一步地，所述安装组件包括测试工作台、激光器安装座、法珀腔安装板、法珀腔平台转接板和APD安装板，所述法珀腔安装板安装于测试工作台上，所述激光器安装座安装于法珀腔安装板上，所述环形激光器固定于所述激光器安装座上，所述法珀腔平台转接板与法珀腔安装板连接，所述法珀腔通过三轴微调升降平台与法珀腔平台转接板连接，所述APD安装板安装于法珀腔安装板的一侧，所述APD光电传感器安装于APD安装板上。
[0011]进一步地，所述测试工作台上设有安装第一螺纹孔，所述激光器安装座为圆柱形结构，该圆柱形结构的下端为带凸缘的法兰，该法兰上均匀布置有法兰安装孔，该圆柱形结构的上端设有凸台，该凸台上设有用于安装环形激光器的第二螺纹孔，所述法珀腔安装板设有第一通孔和第三螺纹孔，该第一通孔、法兰安装孔和第一螺纹孔通过紧固件紧固连接，所述APD安装板上设有第二通孔和第四螺纹孔，该第二通孔与法珀腔安装板上的第三螺纹孔紧固连接，该第四螺纹孔用于安装APD光电传感器的可调支座。
[0012]进一步地，所述终端设备采用电脑一体机，该电脑一体机上安装有扫模测试上位机软件，该扫模测试上位机软件用于设置和控制调腔电压发生装置产生锯齿波电压信号驱动环形激光器的腔长调节压电陶瓷。
[0013]本专利技术还提供一种根据上述激光器测模系统的方法，包括以下步骤：
[0014]S1、调节法珀腔的三轴微调升降平台，将法珀腔的输入光路对准环形激光器的输出光路，调节可调节支座将APD光电传感器的输入光路对准所述环形激光器的输出光路；
[0015]S2、将信号发生器的输出电压信号设置为锯齿波，经BNC三通分别接到法珀腔的驱动信号输入端和数字示波器的CH1通道，法珀腔的输出信号经BNC接到数字示波器的CH2通道；
[0016]S3、将APD光电传感器的输出经BNC电缆接到频谱分析仪的输入端子上；
[0017]S4、建立调腔电压发生装置和终端设备的通信联系；
[0018]S5、将环形激光器的直流光强信号线、调腔驱动信号线分别连接到调腔电压发生装置的直流光强信号输入端和调腔信号输入端；
[0019]S6、启动终端设备将调腔电压发生装置的扫模切换键拨到自动扫模，观察数字示波器的纵、横模波形；
[0020]S7、将调腔电压发生装置的扫模切换键拨到手动扫模，缓慢地手动调节调腔电压发生装置的电压旋钮，观察数字示波器显示的法珀腔纵、横模波形，观察频谱分析仪显示的APD拍频信号频谱；
[0021]S8、在终端设备上设置环形激光器的工作电流0.3～1.0mA，调节调腔电压发生装置上的电压旋钮进行手动扫模，观察数字示波器的纵模波形，观察纵模从单纵模到双纵模的过渡过程，并记录从单纵模到双纵模的时间间隔；观察频谱分析仪上的频谱信号变化情况，观察是否出现拍频主峰，并记录拍频主峰的频率值。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术可以更加全面、精细地对环形激光器的纵、横模分布进行扫模观测、计算和分析。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术激光器测模系统的结构示意图。
[0025]图2是本专利技术激光器测模系统安装组件结构示意图。
[0026]图3是本专利技术激光器测模方法的流程图。
[0027]图4是本专利技术激光器测模方法观测到的单纵模分布和频谱图。
[0028]图5是本专利技术激光器测模方法观测到的多纵模分布和频谱图。
[0029]图6是本专利技术激光器测模方法的观测到的单纵模和单横模分布及其频谱图。
[0030]图7是本专利技术激光器测模方法的观测到的双纵模和单横模分布及其频谱图。
[0031]图中：安装组件10、环形激光器20、法珀腔30、APD光电传感器40、调腔电压发生装置50、终端设备60、信号发生器70、数字示波器80、频谱分析仪90。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0033]参阅图1和图2所示，本实施例公开了一种激光器测模系统，用于扫模和观测环形激光器20(待测对象)的工作模式，观察其纵、横模分布情况，该系统包括安装组件10、法珀腔30、APD光电传感器40、调腔电压发生装置50、终端设备60、信号发生器70、数字示波器80和频谱分析仪90。
[0034]所述环形激光器20、法珀腔30和APD光电传感器4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器测模系统，用于扫模和观测环形激光器的工作模式，其特征在于，包括安装组件、法珀腔、APD光电传感器、调腔电压发生装置、终端设备、信号发生器、数字示波器和频谱分析仪；所述环形激光器、法珀腔和APD光电传感器均安装于安装组件上，所述法珀腔通过三轴微调升降平台将输入光路对准所述环形激光器的输出光路，所述APD光电传感器通过可调节支座将输入光路对准所述环形激光器的输出光路；所述终端设备、调腔电压发生装置和环形激光器依次连接，所述调腔电压发生装置用于产生锯齿波电压信号驱动环形激光器谐振腔的压电陶瓷，所述终端设备用于设置和控制所述调腔电压发生装置产生锯齿波电压信号；所述信号发生器、数字示波器和法珀腔依次连接，所述信号发生器用于产生锯齿波扫模信号驱动所述法珀腔的压电陶瓷，所述数字示波器用于显示法珀腔的驱动信号和输出的纵模或纵、横模信号；所述频谱分析仪与APD光电传感器连接，频谱分析仪用于显示和分析APD光电传感器输出的纵模或纵、横模拍频信号的频谱。2.根据权利要求1所述的激光器测模系统，其特征在于，所述安装组件包括测试工作台、激光器安装座、法珀腔安装板、法珀腔平台转接板和APD安装板，所述法珀腔安装板安装于测试工作台上，所述激光器安装座安装于法珀腔安装板上，所述环形激光器固定于所述激光器安装座上，所述法珀腔平台转接板与法珀腔安装板连接，所述法珀腔通过三轴微调升降平台与法珀腔平台转接板连接，所述APD安装板安装于法珀腔安装板的一侧，所述APD光电传感器安装于APD安装板上。3.根据权利要求2所述的激光器测模系统，其特征在于，所述测试工作台上设有安装第一螺纹孔，所述激光器安装座为圆柱形结构，该圆柱形结构的下端为带凸缘的法兰，该法兰上均匀布置有法兰安装孔，该圆柱形结构的上端设有凸台，该凸台上设有用于安装环形激光器的第二螺纹孔，所述法珀腔安装板设有第一通孔和第三螺纹孔，该第一通孔、法兰安装孔和第一螺纹孔通...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊振方，骆拓，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：