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专利号: 2018115368828
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,包括Yb:YAG固体激光器、光电探测器及信号处理电路;Yb:YAG固体激光器包括发射938nm光波的泵浦用激光二极管,在泵浦用激光二极管所发射光波的光轴上依次设有光纤、耦合透镜组、Yb:YAG晶体、双折射F-P标准具及输出耦合镜;泵浦用激光二极管还连接有LD电源电路;输出耦合镜出射的激光由分光棱镜分为两路,一路光经过偏振分光棱镜分别照射在两份被测样品上,另一路光经过另一偏振分光棱镜分光后由两个电探测器接收;光电探测器则与信号处理电路连接。

2.根据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的激光晶体,选用了上能级荧光寿命更长的Yb:YAG激光晶体,其对光反馈的灵敏度更高,有利于提高激光自混合干涉粒度测量的精度。

3.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的Yb:YAG固体激光器腔内采用双折射F-P标准具实现纵模选择和纵模分裂,实现正交偏振双频激光同时振荡输出。

4.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的输出耦合镜朝向双折射F-P标准具的端面镀有938nm高反膜和对1030nm透过率为5%的介质膜。

5.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的Yb:YAG晶体朝向耦合透镜组的端面镀有938nm高透,1030nm高反膜。

6.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的泵浦用激光二极管的电源电路采用压控电流源形式设计。

7.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的信号处理电路包括依次连接的电流电压转换电路,信号放大电路、低通滤波电路、模数转换器及FPGA控制器,信号处理电路与光电探测器连接。

8.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的泵浦用激光二极管电源电路和信号处理电路中所使用的运算放大器均为精密运放芯片,其型号为OPA277。

9.据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,所述的泵浦用激光二极管电源电路中的电压基准芯片采用低噪声、低漂移的REF5040。

10.根据权利要求1所述的Yb:YAG固体激光器自混合干涉纳米粒度传感器,其特征在于,泵浦用激光二极管电源电路包括电压基准芯片(81)、滑动变阻器(82)、运算放大器一(83)、运算放大器二(84)、比例电阻一(85)、比例电阻二(86)、采样电阻(87)、功率场效应管(88)组成;电压基准芯片(81)与滑动变阻器(82)连接,滑动变阻器(82)与运算放大器一(83)的3脚连接,运算放大器一(83)的6脚与功率场效应管(88)相连,运算放大器一(83)的2脚分别与运算放大器二(84)的6脚、比例电阻一(85)连接;功率场效应管(88)分别与运算放大器二(84)的3脚、采样电阻(87)连接;采样电阻(87)与运算放大器二(84)的3脚、比例电阻二(86)连接;比例电阻二(86)、比例电阻一(85)相连接后与运算放大器二(84)的2脚连接;

采样电阻(87)、比例电阻二(86)相连接后接地,泵浦用激光二极管电源电路(8)与泵浦用泵浦用激光二极管(11)连接;泵浦用激光二极管电源电路(8)构成一个闭环反馈系统,为泵浦用激光二极管(11)提供稳定的工作电流,且该电流可通过滑动变阻器(82)改变输入运算放大器一(83)的电压来进行调节。