[发明专利]一种中波红外激光功率稳定装置及稳定方法

权利要求书

1.一种中波红外激光功率稳定装置，其特征在于，包括光参量振荡激光器、声光调制器、分束器、光学斩波器、红外探测器、前置放大器、锁相放大器、调理电路、A/D转换器、FPGA程序控制单元及D/A转换器，所述声光调制器及所述分束器设置在真空屏蔽仓中；光参量振荡激光器产生可调谐的中红外激光通过声光调制器产生布拉格衍射，衍射光经过分束器分光，一路光输出，另外一路光分别经过光学斩波器、红外探测器、前置放大器和锁相放大器完成光电转换，输出电信号，将电信号经过调理电路、A/D转换器、FPGA程序控制单元以及D/A转换器完成对电信号的分析、计算和处理，FPGA程序控制单元按照预定算法输出反馈调制信号给声光调制器，改变衍射效率。 

2.如权利要求1所述的稳定装置，其特征在于，所述可调谐的中红外激光通过可见光校准激光器来校准调节光路。 

3.如权利要求1所述的稳定装置，其特征在于，所述可调谐的中红外激光的波长在2.5-5μm；所述红外探测器的响应波长在1-5.5μm。 

4.如权利要求3所述的稳定装置，其特征在于，所述红外探测器为InSb液氮制冷型探测器。 

5.如权利要求1所述的中波红外激光功率的稳定装置的稳定方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1：产生布拉格衍射光经过薄膜分束器分光为两路，一路通过InSb红外探测器实现光电转化形成电信号；另一路光透过薄膜分束器，作为稳定系统的输出光； 

步骤2：电信号转换成数字信号，生成功率信号反馈给声光调制器，控制激光通过声光晶体的衍射效率。 

6.如权利要求5所述的稳定方法，其特征在于，所述步骤2中，所述衍射 光的衍射效率与加载在产生超声波的换能晶体上的电压成固定的函数关系。 

7.如权利要求6所述的稳定方法，其特征在于，所述固定的函数关系为通过实验方法拟合得到。 

8.如权利要求7所述的稳定方法，其特征在于，所述拟合的方法为：首先获得衍射效率η=P_o/P_in；其中，η为衍射效率，P_in为固定的入射光功率，P_o为对应测得对应输出；其次获得衍射效率与射频驱动电压之间的对应关系式为：η=cos²(k×V_调制)，其中k是一个由RF驱动器、声光调制器以及超声波和工作的光波长综合决定的值，V_调制为改变调制电压。 

9.如权利要求8所述的稳定方法，其特征在于，所述衍射效率受控于超声波功率，当超声波功率发生变化时，衍射效率也发生变化。 

10.如权利要求6所述的稳定方法，其特征在于，所述步骤2中，当加载在产生超声波的换能晶体上的电压发生变化时，则光通过声光调制器后的衍射效率也随之发生变化。