[实用新型]一种基于Y型腔正交偏振激光器的一体化激光传感装置

权利要求书

1.一种基于Y型腔正交偏振激光器的一体化激光传感装置，其特征在于：包括Y型腔正交偏振激光器(100)、温控单元(200)、测量单元(300)、传感单元(400)、气体导管(500)、传感气体、信号控制与处理单元(600)、第一接插件(700)、第二接插件(800)和若干导线；

所述Y型腔正交偏振激光器(100)，包括激光器腔体、偏振分光片(104)、第一反射镜(105)、第二反射镜(106)、第三反射镜(107)、第一压电陶瓷(108)、第二压电陶瓷(109)、第三压电陶瓷(110)、空腔(111)、第一通气孔(112)、增益管(113)、阴极(114)、阳极(115)；所述激光器腔体包括共用段(101)、S子段(102)和P子段(103)，所述共用段(101)和S子段(102)采用微晶玻璃和钻孔工艺一体化加工，共用一个端面；所述偏振分光片(104)固定设置在该共用端面上；所述P子段(103)的第一端面与设置偏振分光片后的共用段(101)和S子段(102)的共用端面密封固定连接；所述P子段(103)中心沿光路方向设置有封闭的空腔(111)，该空腔(111)设有第一通气孔(112)；所述第一反射镜(105)固定设置在共用段(101)的第一端面上，所述第一压电陶瓷(108)固定设置在第一反射镜(105)上，所述第二反射镜(106)固定设置在S子段(102)的第一端面上，所述第二压电陶瓷(109)固定设置在第二反射镜(106)上，第三反射镜(107)固定设置在P子段(103)的第二端面上，所述第三压电陶瓷(110)固定设置在第三反射镜(107)上；所述增益管(113)设置在共用段(101)内，充有气压比为7:1的氦氖气体；所述阴极(114)、阳极(115)固定设置在共用段(101)侧壁上，并与所述增益管(113)连通；

所述温控单元(200)包括第一级铝盒(201)、第二级铝盒(202)、第三级铝盒(203)、若干TEC制冷片(204)、若干热沉(205)、聚乙烯保温海绵(206)和NTC热敏电阻(207)；所述第二级铝盒(202)固定放置第三级铝盒(203)内后部，所述第一级铝盒(201)固定放置在所述第二级铝盒(202)内；所述第一级铝盒(201)和第二级铝盒(202)的左、右及后三个方向的外侧壁上利用导热硅胶都粘连有若干TEC制冷片(204)，所述第二级铝盒(202)和第三级铝盒(203)的左、右及后三个方向的内侧壁上利用导热硅胶都固定粘连热沉(205)；所述第一级铝盒(201)外侧壁上的TEC制冷片(204)利用导热硅胶都对应与所述第二级铝盒(202)内侧壁上的热沉(205)固定粘连，所述第二级铝盒(202)外侧壁上的TEC制冷片(204)利用导热硅胶都对应与所述第三级铝盒(203)内侧壁上的热沉(205)固定粘连；所述第一级铝盒(201)和第二级铝盒(202)之间，所述第二级铝盒(202)和第三级铝盒(203)的左、右及后侧壁之间，都填充有聚乙烯保温海绵(206)；所述NTC热敏电阻(207)固定设置在所述第一级铝盒(201)内右侧壁中心；所述Y型腔正交偏振激光器(100)固定设置在所述第一级铝盒(201)内，所述第一反射镜(105)前向设置有先后贯穿第一级铝盒(201)、聚乙烯保温海绵(206)和第二级铝盒(202)的通光孔，且与第一反射镜(105)保持同轴；

所述测量单元(300)，固定设置在所述第三级铝盒(203)内前部，包括可调衰减器(301)、50:50分光平片(302)、渥拉斯通棱镜(303)、两个光强探测器(304)、1/4波片(305)和光电雪崩二极管(306)；所述可调衰减器(301)为圆形中性可调旋转衰减器，固定设置在所述通光孔前侧，且与通光孔保持同轴；所述50:50分光平片(302)固定设置可调衰减器(301)的前侧；所述渥拉斯通棱镜(303)设置在可调衰减器(301)的左侧，用于将50:50分光平片(302)反射的两种频率激光分成两束，一束为S偏振光，另一束为P偏振光；所述两个光强探测器(304)粘接在渥拉斯通棱镜(303)上，用于分别探测两束偏振光的光强；所述1/4波片(305)设置在50:50分光平片(302)前侧，用于将透过50:50分光平片(302)的两种频率激光合拍；所述光电雪崩二极管(306)固定设置在1/4波片(305)前侧，用于接收激光合拍的拍频信号；

所述传感单元(400)为密封腔体，设有贯穿其外壁的第二通气孔(401)，用于接收待测物理量；

所述气体导管(500)物理性能稳定，其一端与第一通气孔(112)密封连接，另一端分别密封穿过第一级铝盒(201)前侧壁、聚乙烯保温海绵(206)、第二级铝盒(202)前侧壁、第三级铝盒(203)前侧壁，与第二通气孔(401)密封连接；所述气体导管(500)与所述P子段(103)的空腔(111)和传感单元(400)连通构成一个封闭腔，所述传感气体化学性能稳定，且置入该封闭腔内；

所述信号控制与处理单元(600)，包括稳流模块(601)、温控模块(602)和测控模块(603)，所述稳流模块(601)和温控模块(602)分别通过导线与测控模块(603)连接，用于控制Y型腔正交偏振激光器(100)的驱动电流和工作点，控制所有TEC制冷片(204)，以及采集和处理光电雪崩二极管(306)输出的信号，获得待测物理量信息；

所述第一接插件(700)和第二接插件(800)并列设置在所述第三级铝盒(203)前外侧壁上；

所述第一压电陶瓷(108)、第二压电陶瓷(109)、第三压电陶瓷(110)、阴极(114)和阳极(115)，分别利用导线穿过第一级铝盒(201)前侧壁、聚乙烯保温海绵(206)、第二级铝盒(202)前侧壁，通过第一接插件(700)与所述稳流模块(601)的连接；

所述NTC热敏电阻(207)，利用导线穿过第一级铝盒(201)前侧壁、聚乙烯保温海绵(206)、第二级铝盒(202)前侧壁，通过第二接插件(800)与测控模块(603)的连接；

所述第一级铝盒(201)外侧壁上的TEC制冷片(204)，利用导线穿过聚乙烯保温海绵(206)、第二级铝盒(202)前侧壁，通过第一接插件(700)与所述温控模块(602)的连接；

所述第二级铝盒(202)外侧壁上的TEC制冷片(204)，利用导线通过第一接插件(700)与所述温控模块(602)的连接；

所述两个光强探测器(304)和光电雪崩二极管(306)分别利用导线通过第二接插件(800)与所述测控模块(603)连接。