专利名称：一种环形激光器增益曲线测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种环形激光器增益曲线测试系统。
背景技术：
气体激光器工作频率高(IO15Hz量级)，线宽窄(IO5Hz量级)，目前最新型的光谱仪分辨率根本无法满足对其增益曲线的检测，但是对增益曲线的检测又十分重要。
0003]为此，以反射棱镜式环形激光器稳频过程检测系统设计为背景，针对气体激光器光频率高(约为IO14 IO15Hz)，单色性好(增益线宽1500MHz左右，非常窄)的特点，设计出一套能够用于工程实际的气体激光器增益曲线检测系统。检测速度快，检测精度较高的环形激光器增益曲线测试系统成为目前本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种环形激光器增益曲线测试系统，以解决环形激光器增益曲线无设备可检测的技术问题。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种环形激光器增益曲线测试系统，包括一环形气体激光器，以及在环形气体激光器光出射面设置的F-P扫频谐振腔，所述F-P扫频谐振腔连接有锯齿波发生器，锯齿波发生器与示波器相连；所述F-P扫频谐振腔通过光路信号与光电探测器相连；光电探测器依次与数据采集卡和数据处理器相连；所述光电探测器与示波器相连。本实用新型进一步的特征在于所述环形气体激光器固定于环形气体激光器三维调整夹具上，F-P扫频谐振腔固定于F-P扫频谐振腔五维调整夹具上，光电探测器固定于光电探测器三维调整夹具上；所述环形气体激光器三维调整夹具、F-P扫频谐振腔五维调整夹具和光电探测器三维调整夹具固定于测试系统工装夹具上。本实用新型环形激光器增益曲线测试系统，光学部分包括气体激光器纵模状态检测，电路部分包括高灵敏光电探测器用以分辨密集的激光器“纵模频率梳”，数据采集及处理部分包括一整套改进设计的数据采集器及数据处理系统，该系统程序编写时针对采集器采集的数据结构附有滤波算法。本实用新型具有以下优点设计功能类似于光谱分析仪，但分辨率远高于光谱仪，适合于窄线宽气体激光器增益曲线的测量；设计了数据处理软件，操作简单、处理快捷、结果准确；设计了一套结构稳定，适应于高精度光路调整、对准的工装夹具；相比于频域分辨能力低得多的光谱仪，该系统价格更低廉。该系统对利用增益曲线线型稳频的气体激光器装配、制造、调校有重要意义。本实用新型可用于气体直腔激光器增益曲线绘制，可广泛用于各种以增益曲线为标准的稳频激光器的质量检测，装配校准。

[0011]图I为本实用新型一种环形激光器增益曲线测试系统的结构示意图。图2为实测激光器纵模状态谱图。图3为实测激光器增益曲线谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。请参阅图I所示，本实用新型一种环形激光器增益曲线测试系统包括环形激光器I、F-P扫频谐振腔2、光电探测器3、锯齿波发生器4、示波器5、数据采集卡6、数据处理软件7、环形气体激光器三维调整夹具8、F-P扫频谐振腔五维调整夹具9、光电探测器三维调整夹具10、测试系统工装夹具11。该环形激光器增益曲线测试系统，包括一环形气体激光器1，以及在环形气体激光 器I光出射面设置的F-P扫频谐振腔2，F-P扫频谐振腔2连接有锯齿波发生器4，锯齿波发生器4与示波器5相连；F-P扫频谐振腔2通过光路信号与光电探测器3相连；光电探测器3依次与数据采集卡6和数据处理器7相连；光电探测器3与示波器5相连。其中，环形气体激光器I固定于环形气体激光器三维调整夹具8上，F-P扫频谐振腔2固定于F-P扫频谐振腔五维调整夹具9上，光电探测器3固定于光电探测器三维调整夹具10上；所述环形气体激光器三维调整夹具8、F-P扫频谐振腔五维调整夹具9和光电探测器三维调整夹具10固定于测试系统工装夹具11上。本系统由环形气体激光器I发出的光对准入射至受锯齿波发生器4控制的F-P扫频谐振腔2，扫频腔扫描所得的表征激光器纵模信号的光入射至光电探测器3，示波器5实时监测锯齿波信号及激光器纵模状态，数据采集卡6记录纵模谱图数据，纵模谱图数据输入计算机通过数据处理器7自动绘制该激光器增益曲线线型。通过追迹环形气体激光器某一工作纵模，获得气体激光器增益曲线线型。绘制所得增益曲线，可利用数学计算，通过编写程序自动、准确的在频域内定标。本实施例实施过程如下使用夹具调整保证光路准直，打开锯齿波发生器4及示波器5，使F-P扫频谐振腔2 —端的反射镜在锯齿波驱动下扫频，示波器5检测锯齿波质量，可适当调整锯齿波频率，幅度，上升、下降沿宽度。对准光电探测器3接收F-P扫频谐振腔2出射光，光电探测器3接示波器5，从示波器5上读出纵模状态。数据处理器7的采集卡采集环形气体激光器I纵模状态谱图数据，处理程序通过对环形气体激光器I纵模状态谱图数据进行分析、定标，得到激光器增益曲线谱图，完成测试。在实际测量中由于位置调整夹具方便、实用，可以保证3 5分钟内完成一个谐振腔增益曲线的绘制。图2为实测激光器纵模状态谱图。图3为实测激光器增益曲线谱图。
权利要求1.一种环形激光器增益曲线测试系统，其特征在于包括一环形气体激光器(1)，以及在环形气体激光器(I)光出射面设置的F-P扫频谐振腔(2)，所述F-P扫频谐振腔(2)连接有锯齿波发生器(4)，锯齿波发生器(4)与示波器(5)相连；所述F-P扫频谐振腔(2)通过光路信号与光电探测器(3)相连；光电探测器(3)依次与数据采集卡(6)和数据处理器(7)相连；所述光电探测器(3)与示波器(5)相连。
2.根据权利要求I所述的一种环形激光器增益曲线测试系统，其特征在于所述环形气体激光器(I)固定于环形气体激光器三维调整夹具(8)上，F-P扫频谐振腔(2)固定于F-P扫频谐振腔五维调整夹具(9)上，光电探测器(3)固定于光电探测器三维调整夹具(10)上；所述环形气体激光器三维调整夹具(8)、F-P扫频谐振腔五维调整夹具(9)和光电探测器三维调整夹具(10)固定于测试系统工装夹具(11)上。
专利摘要本实用新型公开了一种环形激光器增益曲线测试系统，包括一环形气体激光器，以及在环形气体激光器光出射面设置的F-P扫频谐振腔，所述F-P扫频谐振腔连接有锯齿波发生器，锯齿波发生器与示波器相连；所述F-P扫频谐振腔通过光路信号与光电探测器相连；光电探测器依次与数据采集卡和数据处理器相连；所述光电探测器与示波器相连。本套系统通过F-P扫频谐振腔在锯齿波电压驱动下扫描激光器工作纵模情况，实现激光器工作纵模状态可视化，通过追迹其中某一纵模，实现增益曲线谱图的绘制，通过数学计算及编辑软件，对所得增益曲线频率谱图定标。本测试系统频率分辨度高，测试结果准确、可靠，造价低廉，工程适应性强。
文档编号G01M11/02GK202471389SQ20112053692
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘健宁, 弋建鱼, 蒋军彪, 钟聪 申请人:西安北方捷瑞光电科技有限公司