[发明专利]精密波长调谐装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种精密波长调谐装置，主要用于激光器的线宽压窄模块和激光器的波长稳定控制。

背景技术

在波长调谐中，最常用的办法是将闪耀光栅通过光栅装调架固定在高精度电动转台上，通过伺服控制电动转台旋转，实现波长精密调谐。但是，由于波长精密调谐对电动转台旋转精度要求高，所以，传统波长调谐中使用的电动转台往往尺寸大、质量重、结构复杂，且成本很高，因此限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密波长调谐装置。该装置具有结构简化、波长调谐精度高，可应用于激光器的波长调谐和波长稳定控制的特点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种精密波长调谐装置，其特征在于：该装置由扩束器、光栅装调架、闪耀光栅、旋转平台、连杆、直线伺服控制平台、第一圆柱销和第二圆柱销组成，所述的旋转平台由安装底座和旋转载物台组成,且旋转载物台边缘设计有螺纹孔，所述的闪耀光栅通过光栅装调架固定在旋转载物台上，所述的连杆的两端各有一个销孔，所述的直线伺服控制平台的载物台边缘设计有一螺纹孔，第一圆柱销和第二圆柱销均由螺帽、圆柱形销和底部螺杆三部分组成，将第一圆柱销插入所述的连杆一销孔，并将第一圆柱销通过其底部螺杆固定在所述的旋转载物台上，第一圆柱销和连杆形成第一转动副，将第二圆柱销插入所述的连杆另一销孔中，并将第二圆柱销通过其底部螺杆固定在所述的直线伺服控制平台的载物台上，第二圆柱销和连杆形成第二转动副，所述的旋转平台、连杆、直线伺服控制平台、第一圆柱销和第二圆柱销构成曲柄滑块机构，将所述的直线伺服控制平台的直线运动转换为旋转平台的回转运动，实现闪耀光栅旋转，使光束入射到所述的闪耀光栅的入射角发生改变，实现波长精密调谐。

所述的扩束器为棱镜扩束器或望远镜式扩束器，扩束器的扩束率控制在15~23。

所述的闪耀光栅为反射式光栅，光栅常数为1/94.13mm，闪耀角为79°，波长193nm时的衍射级次为108。

所述的旋转平台由安装底座和旋转载物台组成，安装底座和旋转载物台之间采用精密轴承连接，保证旋转载物台转动时的稳定性，且旋转载物台边缘设计有螺纹孔。

所述的装置的波长调谐精度为：

Δλ=2dcosαk(arccosδl22rL2-r2+δl2-π2+arctanδlL2-r2)]]>

其中：d、α和k分别为闪耀光栅的光栅常数、光栅闪耀角和衍射级次。δl为直线伺服控制平台的最小位移量，r为旋转平台的中心到螺纹孔中心的距离，L为连杆的两个销孔中心之间的距离。

本发明的技术效果：

本发明可实现光谱波长高精度调谐，与传统方法相比，优势在于：通过将伺服控制电机和旋转平台在空间上分离，使结构简化、调谐精度提高、重量减轻、成本降低，可应用于激光器的波长调谐和波长稳定控制。

附图说明

图1为本发明精密波长调谐装置结构示意图。

图2为圆柱销结构示意图。

图3为曲柄滑块机构示意图。

具体实施方式