[实用新型]高速光电探测器

说明书

本实用新型公开了高速光电探测器，包括高速光电探测器，包括磁屏蔽机盒，磁屏蔽机盒上设置有光纤耦合头，磁屏蔽机盒内设置有光探测器和透镜组，透镜组设置在光探测器和光纤耦合头之间，透镜组包括自光纤耦合头至光探测器依次分布的第一弯月透镜、平凸透镜、锥透镜和第二弯月透镜。本实用新型使整个透镜组的前后焦距变短，减小尺寸。通过此透镜组形成的聚焦点，具有线聚焦特性，聚焦点纵向一定距离内光强分布几乎不变，减小激光位置的要求，提高可靠性。

技术领域

本实用新型涉及激光测量领域，具体涉及高速光电探测器，可应用于物理、光学等与激光相关的领域，特别是原子分子领域中的原子谱线锁频、拍频锁相中应用广泛。

背景技术

随着激光冷却技术的发明，极大的促进了原子分子领域的发展，其研究成果不仅仅涉及到科研领域，如等效原理检验、相对论检验等方面，而且还将激光冷却原子技术应用于原子干涉仪，如测量重力、转动等惯性量，服务于国防和工业领域。

受原子能级的限制，原子分子实验中需要频率非常精确的激光光源(小于MHz)，此时非常需要高速光电探测器对激光信号进行测量，通常使用波长计测量激光频率，但是其测量精度只能到THz量级，远远超出了实际要求。而光电探测器能精测的将光信号转化为电信号，目前被广泛应用于光信号探测。

目前高速光电探测器还存在2个问题：

1.目前现有的高速光电探测器是通过凸透镜或双平凸透镜组将入射激光聚焦到光探测器上，但是由于高速的光探测器的感光面积非常小，入射激光和光探测器位置的变化会导致光探测器与焦点位置不重合，无法探测到光信号；

2.目前现有的高速光电探测器零件使用较多，系统复杂，增加了复杂程度，增加了使用成本，降低了通用性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供了高速光电探测器，对入射激光和光探测器位置具有不敏感性，减少了零件的使用，增加了通用性、兼容性和可靠性。

本实用新型目的是这样实现的：

高速光电探测器，包括磁屏蔽机盒，磁屏蔽机盒上设置有光纤耦合头，磁屏蔽机盒内设置有光探测器和透镜组，透镜组设置在光探测器和光纤耦合头之间，透镜组包括自光纤耦合头至光探测器依次分布的第一弯月透镜、平凸透镜、锥透镜和第二弯月透镜。

如上所述的第一弯月透镜的凹面侧朝向光纤耦合头，第一弯月透镜的凸面侧靠近平凸透镜的平面侧，第一弯月透镜的凸面侧和平凸透镜的平面侧之间设置有空气间隙，平凸透镜的凸面侧靠近锥透镜的平面侧，平凸透镜的凸面侧和锥透镜的平面侧之间设置有空气间隙，锥透镜的锥面侧靠近第二弯月透镜的凸面侧，锥透镜锥面侧和第二弯月透镜的凸面侧之间设置有空气间隙，第二弯月透镜的凹面侧朝向光探测器。

如上所述的第一弯月透镜的焦点、平凸透镜的焦点以及光纤耦合头发射端面的光学中心点重合。

如上所述的磁屏蔽机盒内还设置有馈电器、供电电路和电源，磁屏蔽机盒上还设置有开关和连接头，电源通过开关与供电电路连接，供电电路与馈电器连接，馈电器通过连接头与光探测器连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、透镜组呈现出线性聚焦的特性，在纵向和横向延伸的聚焦范围，使得光电探测器对光纤耦合头的位置不再敏感，提高使用的可靠性；

2、零部件数量明显减小，结构更为简化合理，零部件的通用性更强。

附图说明

图1为本实用新型的侧视结构示意图；

图2为本实用新型的正视结构示意图；

图3为透镜组的结构示意图；