[发明专利]一种用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置

权利要求书

1.一种用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：

包括金属罩、金属基底、光路系统和电路系统；光路系统和电路系统集成于金属基底上并被金属罩包裹覆盖，光路系统用于使光与原子在光路系统中相互作用以产生饱和吸收现象以及用于向电路系统输出光信号，电路系统用于探测并处理所述光路系统输出的光信号。

2.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：所述光路系统包括第一光电二极管、第二光电二极管、光束分束器、碱金属气室、楔形玻璃，第一光电二极管、光束分束器、碱金属气室和楔形玻璃沿同一主轴线并依次向远离电路系统的方向排列，入射光沿着垂直于主轴线的方向射向光束分束器并经过光束分束器后被分为第一光束和第二光束，第一光束按照入射光的原入射方向射出所述微功耗小型化饱和吸收光谱装置，第二光束沿着所述主轴线先通过碱金属气室以作为饱和吸收的泵浦光，之后所述第二光束继续入射至楔形玻璃并分别在楔形玻璃的前表面反射为第三光束和在楔形玻璃的后表面反射为第四光束，其中第三光束则以一定角度偏离第二光束的原光路返回碱金属气室作为吸收参考光，然后由第二光电二极管接收，第四光束按第二光束的原光路返回碱金属气室以作为饱和吸收的探测光，经过光束分束器后由第一光电二极管接收，所述电路系统对探测到的第一光电二极管和第二光电二极管的光信号进行处理得到无本底的饱和吸收信号。

3.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：碱金属气室的中心轴相对于主轴线倾斜5-10度。

4.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：楔形玻璃的顶角为3-5度。

5.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：电路系统通过电池驱动，电路系统的功耗为3-5微瓦。

6.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：金属基底包括本体、电池仓、若干螺孔、M6螺纹孔和若干卡槽，M6螺纹孔和电池仓设于本体的底部，金属基底上的在与第一光电二极管、第二光电二极管、光束分束器、碱金属气室、楔形玻璃的对应位置分别设有固定卡槽，本体上与电路系统中的电路板相对应的位置设有螺孔。

7.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：所述电路系统用于将第一光电二极管和第二光电二极管所采集的信号增益大小调节以弥补光路系统中两束光强不平衡，以及用于施加偏置电压来平衡光电二极管和第二光电二极管之间的暗电流差，以及用于对处理好的信号进行差分放大输出。

8.根据权利要求1-7任一所述的用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置，其特征在于：所述用于半导体激光器的微功耗小型化饱和吸收光谱装置的长宽高为54:40:49.50毫米。