[发明专利]基于光声光谱技术的可调谐激光器波长校准系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于光声光谱技术的可调谐激光器波长校准系统和方法，该系统，包括：信号发生器、泵浦单元、红外激光器、小分子气体池、放大单元和电脑；小分子气体池包括光声池，光声池为密封状态且腔内充气体，光声池内腔还设置有收音装置；收音装置和放大器、电脑依次连接；电脑和红外激光器连接，电脑、信号发生器、泵浦单元和红外激光器依次连接，红外激光器输出的激光照射光声池内的气体。本仪器只需一个玻璃腔体、微型麦克风、自制的信号放大器、示波器或电脑等就能实现本仪器只需一个玻璃腔体、微型麦克风、自制的信号放大器、示波器或电脑等。体积小、简单并且廉价，其体积小、简单并且廉价。

技术领域

本发明涉及光声光谱技术领域，具体涉及一种基于光声光谱技术的可调谐激光器波长校准系统和方法。

背景技术

红外光是肉眼看不见的电磁波，其波长范围在1毫米至750纳米之间。波长可调谐红外光在探测、通讯、医疗、实验研究、军事等方面有着广泛的用途。能产生波长可调谐红外光的红外光源主要有：红外光学参量震荡器(OPO)，量子级联激光器(QCL)，激光差频(DFG)红外光源等。然而以上几种红外光源主要依赖于机械控制和温度控制对输出的红外光波长进行调谐，因此其输出的红外光波长与实际的波长会有一定的误差。为得到准确的红外光波长，则需要对激光器输出的红外波长进行校准，通常人们通过红外光波长测定仪对激光器发射出来的光波进行测定然后再做校准，例如利用德国APE公司生产的waveScan红外光波长测定仪对激光器的红外光进行测定和校准。但是此类仪器不仅体积较大，而且价格十分昂贵。而且还需要运用如高反镜、透镜、光栅等高质量光学元件，以及光电探测器，控制电脑等，其仪器的体积和重量都会较大，且其价格也会相对昂贵。

因此行业内急需研发一种操作方便、廉价的红外激光器波长进行校正的方法或者系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种操作方便、成本低的基于光声光谱技术的可调谐激光器波长校准系统和方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于光声光谱技术的可调谐激光器波长校准系统，包括：信号发生器、泵浦单元、红外激光器、小分子气体池、放大单元和电脑；小分子气体池包括光声池，光声池为密封状态且腔内充气体，光声池内腔还设置有收音装置；收音装置和放大器、电脑依次连接；电脑和红外激光器连接，电脑、信号发生器、泵浦单元和红外激光器依次连接，红外激光器输出的激光照射光声池内的气体。

优选地，收音装置为微音器或压电陶瓷传声器。

优选地，放大单元包括：第一级放大器U1、第二级放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3；阻R5为滑动变阻器；第一级放大器U1的两个输入端和收音装置连接，第一级放大器U1的正向输入端通过电阻R1和输出端连接，第一级放大器U1的输出通过电阻R2和电阻R3的一端、电容C1的一端均连接，电阻R3的另一端和第二级放大器U2的反向输入端、电容C2的一端均连接，电容C2的另一端连接至地，电容C1的另一端通过电阻R4和第二级放大器U2的同向输入端、电容C3的一端、电阻R5的一固定端均连接，电阻R5的另一固定端、电阻R5的滑动端、电容C3的另一端均和第二级放大器U2的输出端连接，第二级放大器U2的输出端还和电脑连接；其中，电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2及其连接形成RCπ型滤波电路。

优选地，第一级放大器U1的型号为AD620，第二级放大器U2的型号为TLV2711CDBVR。

优选地，小分子气体池还包括上腔体、下腔体和圆柱体；上腔体、下腔体通过不锈钢球磨口夹压合连接，下腔体的下部连接圆柱体，收音装置设置在圆柱体，圆柱体的下部连接光声池，圆柱体和光声池连通，光声池侧面入光的一面窗口设置有氟化钙镜片，光声池下部的气道连接机械泵接口有用于隔开装卸气体部分和光声池的顶阀。