[发明专利]光电管脉宽可控的测量装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种光电管脉宽可控的测量装置，包括：光电管，所述光电管与示波器连接，所述光电管前方设有第一反射镜与第二反射镜，所述光电管与直流稳压电源连接；所述第一反射镜前方设有激光腔；所述光电管为InGaAs材料的PIN光电管；所述第一反射镜与所述第二反射镜均向外倾斜45°设置。本发明的有益效果为：不需要增加复杂的高频放大电路即可实现较宽脉宽和高幅值的主波信号输出；主波脉宽可在10—30ns可调，幅值在2‑12V之间可调。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及光电管脉宽可控的测量装置及其使用方法。

背景技术

光电管是光电二极管的简称，其p-n结在光照下产生光生载流子，并在偏置电压下形成电流信号，电阻R_L两端电压幅值V_L及随时间变化反应了光信号强弱及随时间的变化规律。PIN光电管为雪崩二极管，它可以实现纳秒甚至亚皮秒的响应速度，其结电容大小决定了光电管的响应时间，结电容越小响应越快，反之响应越慢，当利用PIN光电管接受激光脉冲信号时，只有光电管响应时间小于(快于)激光脉冲变化时间时，通过光电管得到的电脉冲脉宽才是真实的激光脉冲脉宽，否则电脉冲脉宽要宽于真实的激光脉冲宽度。

通常在激光器系统中，将发射的激光脉冲信号能量取出很小的一部分，用光电管接收作为发射激光脉冲的主波信号，用来作为系统的同步控制信号为系统内其他设备提供同步时序信号使用，主波信号的脉宽和幅值主要根据系统其它硬件的需要及相应速度能力而定，不必要真实反映激光脉冲的宽度，对于皮秒脉宽的激光器系统，采用PIN-Silicon光电管通常实现的主波信号脉宽为几个纳秒(＞1ns，＜5ns)、幅值～1伏，如若想实现主波信号脉宽在10—30ns、幅值大于2伏的皮秒激光器系统，需要设计特殊的高频信号放大电路才能实现。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供光电管脉宽可控的测量装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供一种

一种光电管脉宽可控的测量装置，包括InGaAs光电探测器、示波器、第一反射镜、第二反射镜和激光腔；所述InGaAs光电探测器包括：光电管、电阻R_L、电阻R₁和电容C₁，其中光电管、电阻R_L、电阻R₁串联，电容C₁并联于光电管、电阻R_L的串接部分；所述InGaAs光电探测器与示波器连接，示波器与所述InGaAs光电探测器的电阻R_L并联，所述光电管方设有第一反射镜与第二反射镜，所述光电管与直流稳压电源连接；

所述第一反射镜前方设有激光腔；

所述光电管为InGaAs材料的PIN光电管；

所述第一反射镜与所述第二反射镜均向外倾斜45°设置。

作为本发明进一步改进，电阻R_L其电阻值为：1.8KΩ、电阻R₁其电阻值为：1KΩ、电容C1电容值为：0.1μF。

作为本发明进一步改进，所述直流稳压电源输出设置为3.3V。

作为本发明进一步改进，所述激光腔输出的激光束参数为：脉冲重复频率10kHz，激光脉冲宽度500ps，平均功率1W，波长1064nm。

作为本发明进一步改进，所述第一反射镜后透过的光功率为15mW。

作为本发明进一步改进，所述第一反射镜的法线与光线的夹角，使透过光功率达到25mW。

一种光电管脉宽可控的测量装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：激光腔输出脉冲重复频率10kHz，激光脉冲宽度500ps，平均功率1W，波长1064nm的激光束；