[发明专利]热效应测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及非线性晶体热效应领域，特别是涉及一种热效应测试装置。

背景技术

光参量振荡(OPO：optical parametric oscillation)技术是目前产生大范围连续可调波长(波长从红外光到可见光甚至紫外光)激光的唯一方法，即通常是将光参量振荡器作为可调谐相干激光的发生器。光参量振荡器最关键的部件是一个光学共振腔和一块非线性光学晶体，非线性晶体合适的放置在光学共振腔中，常用的非线性晶体是周期性极化的铌酸锂晶体(Periodically Poled Lithium Niobate，PPLN)。在OPO光参量振荡过程中，非线性晶体会在一定程度上吸收固体激光器输出光能，使得非线性晶体温度上升，如果非线性晶体外部环境温度恒定，则会出现非线性晶体内温度分布不均匀的现象，进而产生热应力、热应力双折射、端面变形等多种热效应，将会影响OPO参量转换的效率。因此需要对非线性晶体的热效应进行精确测试，针对性进行热效应补偿设计。

针对非线性晶体的热效应测量，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：采用的热电偶温度计测量是在激光介质上钻一个小孔，将热电偶温度计放入其中进行直接测量，并没有实际应用价值；而通过激光增益的测量方法是间接得到非线性晶体的温度分布，存在测试系统复杂以及测试精度较低的弊端。

发明内容

基于此，有必要针对非线性晶体的热效应测量的复杂度和精确度问题，提供一种热效应测试装置。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种热效应测试装置，包括中红外固体激光器、二向色镜以及红外热像仪；中红外固体激光器OPO腔的工作物质为非线性晶体；

二向色镜向红外热像仪传递非线性晶体介质的红外热辐射信息；

红外热像仪根据红外热辐射信息检测非线性晶体介质的热效应。

在其中一个实施例中，中红外固体激光器还包括泵浦耦合器、固体激光器模块以及用于输出第一激光的半导体激光器泵浦模块；

泵浦耦合器用于将第一激光耦合聚焦到固体激光器模块；

固体激光器模块通过二向色镜，将基于第一激光输出的第二激光、反射至OPO腔内的非线性晶体介质上；

OPO腔内的非线性晶体介质通过二向色镜，将基于第二激光输出的红外热辐射信息、透射至红外热像仪。在其中一个实施例中，固体激光器模块为输出波长2μm激光的固体激光器。

在其中一个实施例中，半导体激光器泵浦模块为793nm半导体激光器光纤耦合模块。

在其中一个实施例中，中红外固体激光器还包括聚焦透镜；

聚焦透镜将第二激光整形聚焦到二向色镜。

在其中一个实施例中，中红外固体激光器还包括由无氧铜材料制成的控温装置热沉。

在其中一个实施例中，红外热像仪为光谱波长响应范围为7μm～13μm的红外热像仪。

在其中一个实施例中，二向色镜为硒化锌材料镜片。

在其中一个实施例中，硒化锌材料镜片的表面镀有半导体介质膜。

在其中一个实施例中，半导体介质膜为对波长2μm激光的反射率大于95％、对波长在7μm～11μm激光的透射率大于98％的介质膜。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

二向色镜将固体激光器模块输出激光，直接聚焦到中红外固体激光器光参量振荡腔(OPO腔)中非线性晶体中心，并使光路发生偏折，有效的将非线性晶体的红外热辐射传递给红外热像仪；本发明实施例实现了非线性晶体热效应的非接触式精密测试，具有结构简单，操作简便，测试精度较高的优势。

附图说明

图1为本发明热效应测试装置实施例1结构图；

图2为本发明的一个具体实施例中红外固体激光器的结构示意图；

图3为本发明的一个具体实施例中红外固体激光器OPO腔非线性晶体热效应的测试装置结构示意图；

图4为中红外固体激光器非线性晶体热效应测试结果图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。