[发明专利]一种高稳定法布里-珀罗腔装置及其应用的激光输出系统

权利要求书

1.一种高稳定法布里-珀罗腔装置，其特征在于：包括有法布里-珀罗腔体(1)、真空室(2)、壳体(3)，在所述法布里-珀罗腔体(1)内设置有贯穿法布里-珀罗腔体(1)的光通道(4)，所述光通道(4)沿其中心轴线的两端分别设有尺寸相同的平面反射镜(5)、凹面反射镜(6)，所述真空室(2)罩设于所述法布里-珀罗腔体(1)外，在所述真空室(2)两端开口设置有密封法兰窗片(13)，在所述真空室(2)上设有抽气支管(7)，所述抽气支管(7)连接有分子泵(8)，所述分子泵(8)用以对法布里-珀罗腔体(1)、真空室(2)与密封法兰窗片(13)构成的空间进行抽真空，所述真空室(2)外表面设置有热敏电阻(9)，所述热敏电阻(9)电连接有温度温度控制器(10)，所述壳体(3)贴合套设于所述真空室(2)外表面，所述壳体(3)与所述真空室(2)贴合处设有导热硅脂层，在所述壳体(3)外表面设置有半导体制冷片(11)，所述半导体制冷片(11)两端通过水冷头(12)连接有水冷机(14)，所述半导体制冷片(11)电连接温度控制器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定法布里-珀罗腔装置，其特征在于：所述法布里-珀罗腔体(1)为长度100mm、直径50mm的中空圆柱体，由膨胀系数10^-6K^-1的微晶玻璃制成。

3.根据权利要求2所述的一种高稳定法布里-珀罗腔装置，其特征在于：所述平面反射镜(5)、凹面反射镜(6)由熔融石英制成，直径25mm，厚度6.35.mm，所述凹面反射镜(6)的凹面曲率半径为1000mm，所述平面反射镜(5)、凹面反射镜(6)相对面侧设有高反射膜，另一侧设有增透膜，所述高反射膜在632nm处的0°反射率为99.9885.％，偏差在正负0.0035％之间，所述增透膜在632nm处的0°透射率约为0.01％，精细度为27000，线宽为55KHz。

4.根据权利要求3所述的一种高稳定法布里-珀罗腔装置，其特征在于：所述密封法兰窗片(13)由石英玻璃制成，窗片两面均镀有632.8nm激光增透膜。

5.根据权利要求4所述的一种高稳定法布里-珀罗腔装置，其特征在于：所述壳体(3)外两端设有固定壳体(3)上下两部分的框架(28)，所述框架(28)为方形。

6.根据权利要求5所述的一种高稳定法布里-珀罗腔装置，其特征在于：所述半导体制冷片(11)有两片，分别设置于壳体(3)上下两端，额定电压为12V，额定电流为2A，所述半导体制冷片(11)电连接的温度控制器(10)额定功率为250W。

7.一种应用权利要求1-6中任一所述的高稳定法布里-珀罗腔装置的激光输出系统，其特征在于：包括PDH频率锁定装置及光路装置，所述PDH频率锁定装置，包括有调制解调单元(15)，伺服控制单元(16)，高压放大器单元(17)、示波器(18)，所述光路装置包括输出632.8nm激光的激光器(19)与激光出射光路上依次设置的光纤分束器(20)、光隔离器(21)、二分之一波片(22)、凸透镜(23)、偏振分束棱镜(24)、四分之一波片(25)及末端的高稳定法布里-珀罗腔装置，所述偏振分束棱镜(24)与所述四分之一波片(25)构成环形器提取腔前镜的反射光信号，所述高稳定法布里-珀罗腔装置两端分别设置有第一光电探测器(26)，第二光电探测器(27)。

8.根据权利要求7所述的一种高稳定法布里-珀罗腔装置的激光输出系统，其特征在于：所述激光器(19)为输出632.8nm激光的外腔光栅反馈半导体激光器，波长调谐范围约为6nm，自由运转状态下输出激光线宽约1MHz，无跳模调谐范围大于5GHz，输出功率30mW。