一种基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法-挂牌专利-西安知识产权运营服务平台

一种基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法 授权有效中;

专利(申请)号： CN202411193123.1
专利类型：发明;
主分类： G物理;
产业领域：气体检测
专利来源：高校;
申请日： 2024-08-28
原始申请人：西安电子科技大学杭州研究院; 西安电子科技大学;
当前专利权人：西安电子科技大学杭州研究院; 西安电子科技大学;
交易方式：转让;
其他交易方式：
参考价格（元）：￥55000
联系方式：远诺孙璐-18250721732

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专利详情

本发明公开了一种基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，涉及腔模信号调节技术领域，该方法适用于腔衰荡光电系统，腔衰荡光电系统包括：红外激光器，以及沿着红外激光器的输出激光的光路依次设置的谐振腔和光电探测器。该方法包括：利用红外感光片，确定红外激光器的输出激光的光路高度，得到标记有光路高度的红外感光片；利用标记有光路高度的红外感光片和平凸透镜，辅助调节谐振腔的腔镜在光路中的位置和角度，实现腔模信号的横模调节。本发明方法简化了腔衰荡技术中调节腔模信号的操作，舍去可见光激光器，降低了成本，提高了光路的稳定性，降低了时间成本。

【英文摘要】

The invention discloses a cavity ring-down cavity mold adjusting method based on a plano-convex lens and an infrared photosensitive sheet The invention relates to the technical field of cavity mode signal adjustment, and the method is applicable to a cavity ring-down photoelectric system, wherein the cavity ring-down photoelectric system comprises an infrared laser, a resonant cavity and a photoelectric detector, wherein the resonant cavity and the photoelectric detector are sequentially arranged along a light path of output laser of the infrared laser The method comprises determining the optical path height of the output laser of an infrared laser by using an infrared photosensitive sheet to obtain the infrared photosensitive sheet marked with the optical path height; an infrared photosensitive sheet and a plano-convex lens marked with the light path height are used to assist in adjusting the position and angle of the cavity mirror of the resonant cavity in the light path to realize the transverse mode adjustment of the cavity mode signal. The method of the invention simplifies the operation of adjusting the cavity mode signal in the cavity ring-down technology, eliminates the visible light laser, reduces the cost, improves the stability of the optical path, and reduces the time cost.

技术摘要（来自于incoPat）

【用途】

光学工程	其它光学工程类	红外光敏片
光学工程	透镜	平凸透镜
机械设备	其它机械设备类	腔衰荡光电系统
计算控制	其它计算控制类	腔衰荡调模方法

【技术功效】

技术功效句	降低了成本; 简化了腔衰荡技术中调节腔模信号的操作; 降低了时间成本; 提高了光路的稳定性; 也避免了传统方法中将可见光激光器替换为红外激光器时对已经调节好的光路的破环
技术功效短语	降低成本; 简化调节操作; 降低时间成本; 提高光路稳定性; 避免光路破环
技术功效1级	成本; 复杂性; 稳定性; 破环
技术功效2级	成本降低; 复杂性降低; 稳定性提高; 破环避免
技术功效3级	成本降低; 调节操作复杂性降低; 时间成本降低; 光路稳定性提高; 光路破环避免
技术功效TRIZ参数	39-生产率;36-系统的复杂性;13-稳定性;

分类号

【技术分类】

主分类号	G01N21/01; G 物理学 G01N 通过测定材料的化学或物理性质来研究或分析材料（免疫测定以外的测量或试验仪器或方法，涉及酶或微生物入C12M、C12Q） *G01N21/01 便于光学检测的装置或设备 [20060101] G01N21/00 用光学方法，即用亚毫米波、红外光、可见光或紫外光研究或分析材料(G01N3/00至G01N19/00优先) [20060101] G01 测量;测试
IPC分类号	G01N21/01; G01N21/03; G01N21/39;
CPC分类号	G01N21/39; G01N21/0303; G01N21/01;

【行业分类】

国民经济行业分类	制造业 C4024; C4014; C3544; C3581; C4021; C4330;
国民经济行业(主)	制造业 C4024; C4014; C3544; C3581; C4021; C4330;
新兴产业分类	新材料相关服务 3.7;
新兴产业(主)	新材料相关服务 3.7;
知识密集型分类	新装备制造业医药医疗产业环保产业 302; 306; 502; 601;
学科分类	工程 A030201; A120101;
清洁能源产业分类	核电产业风能产业太阳能产业生物质能产业水力发电产业智能电网产业其他清洁能源产业 1.3.3; 2.2.3; 3.3.3; 4.5.2; 5.2.3; 6.4.0; 7.2.3;
数字经济核心产业分类	数字产品制造业数字技术应用业 010509; 010517; 030407;

其他著录项

代理机构	西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230
代理人	辛菲
申请语言	汉语
审查员	唐雯雯

权利要求

1.一种基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，其特征在于，适用于腔衰荡光电系统，所述腔衰荡光电系统包括：红外激光器，以及沿着所述红外激光器的输出激光的光路依次设置的谐振腔和光电探测器；所述腔衰荡腔模调节方法包括：
步骤1：利用红外感光片，确定所述红外激光器的输出激光的光路高度，得到标记有光路高度的红外感光片；
所述步骤1包括：
步骤1.1：将所述红外感光片置于所述光路中，其中，所述红外感光片的感光面垂直于光路且朝向所述红外激光器；
步骤1.2：所述红外激光器的输出激光照射在所述红外感光片上，在所述红外感光片的感光面上形成光斑，确定所述红外激光器的输出激光的光路高度；
步骤1.3：在所述红外感光片上的光斑处开设与所述光斑直径一致的通孔，得到标记有光路高度的红外感光片；
步骤2：利用所述标记有光路高度的红外感光片和平凸透镜，辅助调节所述谐振腔的腔镜在所述光路中的位置和角度，实现腔模信号的横模调节；
所述步骤2包括：
步骤2.1：确定所述谐振腔的后腔镜的位置，在所述后腔镜的位置处放置平面高反镜；
步骤2.2：利用所述标记有光路高度的红外感光片，通过调整所述平面高反镜的角度，使得所述红外激光器的输出激光垂直入射所述平面高反镜，且所述平面高反镜的入射光束与其反射光束重合；
步骤2.3：将确定角度后的平面高反镜替换为平凸透镜，利用所述标记有光路高度的红外感光片，通过调整所述平凸透镜在垂直于所述光路的平面内的位置，使得所述红外激光器的输出激光在所述平凸透镜的入射位置为所述平凸透镜的中心；
所述步骤2.3包括：
步骤2.31：将确定角度后的平面高反镜替换为平凸透镜，所述平凸透镜的平面朝向所述红外激光器；
步骤2.32：将所述标记有光路高度的红外感光片放置在所述平凸透镜与所述光电探测器件之间，所述标记有光路高度的红外感光片的感光面垂直于光路且朝向所述平凸透镜；
步骤2.33：所述红外激光器的输出激光照射到所述平凸透镜上，光束发生偏折；
步骤2.34：沿着所述光路的方向，在所述平凸透镜与所述光电探测器件之间移动所述标记有光路高度的红外感光片，确保所述平凸透镜在所述光路上的位置不变，调整所述平凸透镜在垂直于所述光路的平面上的位置，使得所述标记有光路高度的红外感光片在所述平凸透镜与所述光电探测器件之间的任一位置处，偏折后的光束均能通过所述标记有光路高度的红外感光片上的通孔，以确保所述红外激光器的输出激光在所述平凸透镜的入射位置为所述平凸透镜的中心；
步骤2.4：将确定位置后的平凸透镜替换为凹面高反镜；
步骤2.5：根据预设的所述谐振腔的腔长和所述谐振腔的后腔镜的位置，确定所述谐振腔的前腔镜的位置，在所述前腔镜的位置处放置所述平面高反镜；
步骤2.6：重复步骤2.2‑步骤2.3，之后将确定位置后的平凸透镜替换为所述平面高反镜；利用所述标记有光路高度的红外感光片，通过调整所述平面高反镜的角度，使得所述红外激光器的输出激光垂直入射所述平面高反镜，且所述平面高反镜的入射光束与其反射光束重合；
所述平面高反镜、所述平凸透镜和所述凹面高反镜具有相同的半径。

2.根据权利要求1所述的基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，其特征在于，所述谐振腔是由靠近所述红外激光器的平面高反镜和靠近所述光电探测器的凹面高反镜形成的平凹腔。

3.根据权利要求1所述的基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，其特征在于，还包括：
步骤3：将所述光电探测器与示波器连接，对所述红外激光器进行外部三角波调制，以使得所述红外激光器的输出激光耦合进入所述谐振腔内，实现所述腔模信号的纵模调节。

4.根据权利要求1所述的基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，其特征在于，所述步骤2.2包括：
步骤2.21：将所述标记有光路高度的红外感光片放置在所述红外激光器与所述平面高反镜之间，所述标记有光路高度的红外感光片的感光面垂直于光路且朝向所述平面高反镜；
步骤2.22：所述红外激光器的输出激光穿过所述标记有光路高度的红外感光片上的通孔，照射到所述平面高反镜上被所述平面高反镜反射形成反射光束；
步骤2.23：沿着所述光路的方向，在所述红外激光器与所述平面高反镜之间移动所述标记有光路高度的红外感光片，调整所述平面高反镜的角度，使得所述标记有光路高度的红外感光片在所述红外激光器与所述平面高反镜之间的任一位置处，所述反射光束均能从所述标记有光路高度的红外感光片上的通孔通过，以确保所述红外激光器的输出激光垂直入射所述平面高反镜，且所述平面高反镜的入射光束与其反射光束重合。

5.根据权利要求1所述的基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，其特征在于，还包括：
在所述步骤2.4之后，利用所述标记有光路高度的红外感光片，通过调整所述凹面高反镜的角度，使得所述红外激光器的输出激光垂直入射所述凹面高反镜，且所述凹面高反镜的入射光束与其反射光束重合。

6.根据权利要求1所述的基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法，其特征在于，还包括：
在所述步骤2.6之后，利用所述标记有光路高度的红外感光片，通过调整所述平面高反镜的角度，使得所述红外激光器的输出激光垂直入射所述平面高反镜，且所述平面高反镜的入射光束与其反射光束重合。

专利文本

CN118961587B_一种基于平凸透镜和红外感光片的腔衰荡腔模调节方法