專利名稱：一種激光染料光穩(wěn)定性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種測試設(shè)備，具體涉及一種激光染料受強(qiáng)激光輻射的光穩(wěn)定性測試
直O(jiān)
背景技術(shù)：
在激光技術(shù)領(lǐng)域，染料激光器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、光譜學(xué)等領(lǐng)域。 在一些染料激光器的應(yīng)用上，要求染料激光器高功率長時間連續(xù)運(yùn)行，就需要受強(qiáng)激光泵浦輻射的高穩(wěn)定性的激光染料。目前的商用激光染料為有機(jī)化合物，由于染料分子固有的結(jié)構(gòu)特性，分子受強(qiáng)激光泵浦的穩(wěn)定性不同。染料分子在強(qiáng)泵浦激光和信號光的輻射下，分子會發(fā)生了復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)而衰變；由于染料分子的衰變，會導(dǎo)致激光轉(zhuǎn)換效率降低，并且容易引起染料激光器染料池窗口頻繁的損傷，就需要頻繁的更換激光染料及溶劑。激光染料的受強(qiáng)激光輻射的光穩(wěn)定性(使用壽命)與染料分子本身和溶劑的選用有關(guān)，又與染料溶液的溫度，特殊的添加劑等許多因素有關(guān)。如果選擇新的激光染料或使用新型溶劑，在激光器上測試，需要消耗較多的染料、溶劑和長的時間。在染料激光器大規(guī)模應(yīng)用之前，需要一種簡單快速的方法測試激光染料的使用壽命，進(jìn)行優(yōu)化篩選，選取最優(yōu)的染料和溶劑使用配比，然后再在激光器上進(jìn)行全面的考核和應(yīng)用。研制新型染料也需要穩(wěn)定性的測試。研制一種激光染料受強(qiáng)激光輻射的光穩(wěn)定性測試裝置也是必須的。目前，國內(nèi)在激光染料受強(qiáng)激光泵浦光穩(wěn)定性測試(即壽命測試)研究方面為空白。國外僅在0002，Quantum Electronics, 32,9,825-827)有激光染料的受強(qiáng)激光泵浦的穩(wěn)定性研究有報道，該裝置為縱向泵浦方式，平平腔結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是輸出端面鏡易出現(xiàn)光學(xué)損傷。本發(fā)明的裝置采用橫向泵浦方式，色散腔結(jié)構(gòu)，克服了輸出端面鏡易出現(xiàn)光學(xué)損傷的問題。本發(fā)明裝置可以簡單快速的定量測試激光染料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，目的是提供一種可以快速地定量測試染料的穩(wěn)定性、不同溶劑對染料穩(wěn)定性的影響等激光染料的光穩(wěn)定性測試裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種激光染料光穩(wěn)定性測試裝置，包括固體激光器，在固體激光器的一側(cè)分別設(shè)置有I號透鏡和II號透鏡，在II號透鏡的一側(cè)設(shè)置有I號全反鏡，在 I號全反鏡的反射光方向的一定距離設(shè)置有II號全反鏡5。在II號全反鏡的反射光方向的一定距離設(shè)置有柱透鏡，在柱透鏡的另一側(cè)設(shè)置有 I號光闌，在I號光闌的另一側(cè)設(shè)置有染料池，在染料池的一側(cè)設(shè)置有端面全反鏡，在染料池的另一側(cè)設(shè)置有光柵，在光柵的一側(cè)設(shè)置有調(diào)諧全反鏡，在光柵的反射光方向的一定距離設(shè)置有II號光闌，在II號光闌的一側(cè)的一定的距離設(shè)置有光能量計。所述的染料池為IOmmX IOmm石英四通熒光比色皿，比色皿帶塞，染料池內(nèi)加入定量的染料溶液。
所述的染料溶液為羅丹明6G的乙醇溶液，乙醇為分析純級。本發(fā)明采用橫向泵浦方式、色散腔結(jié)構(gòu)，克服了輸出端面鏡易出現(xiàn)光學(xué)損傷的問題，能夠簡單、快速地定量測試激光染料光的使用穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明的激光染料光穩(wěn)定性測試裝置的工作原理圖。其中1固體激光器2 I號透鏡3 II號透鏡4 I號全反鏡5 II號全反鏡6柱透鏡7 I號光闌8染料池9端面全反鏡10光柵11調(diào)諧全反鏡12 II號光闌13光能量計
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的激光染料光穩(wěn)定性測試裝置進(jìn)行詳細(xì)說明如圖1所示，一種激光染料光穩(wěn)定性測試裝置，包括固體激光器1，在固體激光器1 的一側(cè)分別設(shè)置有I號透鏡2和II號透鏡3，I號透鏡2和II號透鏡3之間離開一定的距離，在II號透鏡3的一側(cè)設(shè)置有I號全反鏡4，在I號全反鏡4的反射光方向的一定距離設(shè)置有II號全反鏡5。在II號全反鏡5的反射光方向的一定距離設(shè)置有柱透鏡6，在柱透鏡6 的另一側(cè)設(shè)置有I號光闌7，在I號光闌7的另一側(cè)設(shè)置有染料池8，在染料池8的一側(cè)設(shè)置有端面全反鏡9，在染料池8的另一側(cè)設(shè)置有光柵10，在光柵10的一側(cè)設(shè)置有調(diào)諧全反鏡11，在光柵10的反射光方向的一定距離設(shè)置有II號光闌12，在II號光闌12的一側(cè)的一定的距離設(shè)置有光能量計13。其中，染料池8為10_X IOmm石英四通熒光比色皿，比色皿帶塞，染料池8內(nèi)加入定量的染料溶液。本發(fā)明的工作過程固體激光器1作為泵浦光輸出發(fā)出的激光，依次連續(xù)通過I號透鏡2和II號透鏡 3擴(kuò)束準(zhǔn)直后，再依次連續(xù)通過I號全反鏡4和II號全反鏡5，再通過柱透鏡6和I號光闌 7聚焦到染料池8內(nèi)。泵浦光縱向泵浦到染料池8內(nèi)出射的熒光輻射到光柵10上，進(jìn)行擴(kuò)束，用調(diào)諧全反鏡11進(jìn)行調(diào)諧，使光在端面全反鏡9和調(diào)諧全反鏡11之間形成振蕩，從而形成激光，激光從光柵10的零級出射。泵浦激光聚焦到染料池，即可實(shí)現(xiàn)激光器的穩(wěn)定、有效運(yùn)轉(zhuǎn)。泵浦光截面也不能任意小，以免引起過大的衍射效應(yīng)和損傷效應(yīng)。調(diào)諧反射鏡11可以實(shí)現(xiàn)激光波長的調(diào)諧。應(yīng)用固體激光器為泵浦源，固定重復(fù)頻率和單脈沖能量。在染料池上，光斑經(jīng)柱透鏡聚焦為長條形光斑。II號光闌12用來擋雜散光，用光能量計13監(jiān)測染料激光輸出光強(qiáng)度。染料激光輸出光強(qiáng)度的半衰測試結(jié)束。計算染料分子激光能量半衰期壽命，單位為GJ/
4mol 。實(shí)施例應(yīng)用Nd:YAG532nm固體激光器為泵浦源，重復(fù)頻率10Hz，單脈沖能量為17mJ， 脈寬為8ns，光斑直徑為6mm，發(fā)散角為0. 5mrad。聚焦到染料池上，光斑經(jīng)柱透鏡聚焦為 0. 7mm*5mm的長條形光斑。染料激光輸出，用激光能量計監(jiān)測激光輸出光強(qiáng)度。激光輸出光強(qiáng)度的半衰為測試結(jié)束。實(shí)際測試一種激光染料羅丹明6G的受強(qiáng)激光輻射的光穩(wěn)定性壽命。首先精確配置激光染料羅丹明6G的乙醇溶液，乙醇為分析純級，濃度為1. 000X 10_4mol/L，再量取配置的染料溶液的體積3. 00ml，加入染料池四通熒光比色皿內(nèi)，染料溶液經(jīng)過連續(xù)9小時的泵浦光光照，激光輸出強(qiáng)度下降到原來的77. 27%。計算得到羅丹明6G的受強(qiáng)激光輻射的光穩(wěn)定性半衰壽命相當(dāng)于吸收了約40. 39GJ/mol的能量。本發(fā)明采用橫向泵浦方式、色散腔結(jié)構(gòu)，克服了輸出端面鏡易出現(xiàn)光學(xué)損傷的問題，能夠簡單、快速地定量測試激光染料受強(qiáng)激光輻射的光穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種激光染料光穩(wěn)定性測試裝置，其特征在于包括固體激光器(1)，在固體激光器 (1)的一側(cè)分別設(shè)置有I號透鏡(2)和II號透鏡(3)，在II號透鏡(3)的一側(cè)設(shè)置有I號全反鏡，在I號全反鏡的反射光方向設(shè)置有II號全反鏡(5)，在II號全反鏡(5)的反射光方向設(shè)置有柱透鏡(6)，在柱透鏡(6)的另一側(cè)設(shè)置有I號光闌(7)，在I號光闌(7) 的另一側(cè)設(shè)置有染料池(8)，在染料池(8)的一側(cè)設(shè)置有端面全反鏡(9)，在染料池(8)的另一側(cè)設(shè)置有光柵(10)，在光柵(10)的一側(cè)設(shè)置有調(diào)諧全反鏡(11)，在光柵(10)的反射光方向的一定距離設(shè)置有II號光闌(12)，在II號光闌(12)的一側(cè)的一定的距離設(shè)置有光能量計(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光染料光穩(wěn)定性測試裝置，其特征在于染料池(8)為 IOmmX IOmm石英四通熒光比色皿，比色皿帶塞，染料池⑶內(nèi)加入定量的染料溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光染料光穩(wěn)定性測試裝置，其特征在于所述的染料溶液為羅丹明6G的乙醇溶液，乙醇為分析純級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光染料光穩(wěn)定性測試裝置，包括固體激光器1，在固體激光器的一側(cè)分別設(shè)置有Ⅰ號透鏡和Ⅱ號透鏡，在Ⅱ號透鏡的一側(cè)設(shè)置有Ⅰ號全反鏡，在Ⅰ號全反鏡的反射光方向設(shè)置有Ⅱ號全反鏡。在Ⅱ號全反鏡的反射光方向設(shè)置有柱透鏡，在柱透鏡的另一側(cè)設(shè)置有Ⅰ號光闌，在Ⅰ號光闌的另一側(cè)設(shè)置有染料池，在染料池的一側(cè)設(shè)置有端面全反鏡，在染料池的另一側(cè)設(shè)置有光柵，在光柵的一側(cè)設(shè)置有調(diào)諧全反鏡，在光柵的反射光方向設(shè)置有Ⅱ號光闌，在Ⅱ號光闌的一側(cè)設(shè)置有光能量計。本發(fā)明采用橫向泵浦方式、色散腔結(jié)構(gòu)，克服了縱向泵浦輸出端面鏡易出現(xiàn)光學(xué)損傷的問題，能夠簡單、快速地定量測試激光染料光的使用穩(wěn)定性。
文檔編號G01J1/00GK102466634SQ20101054379
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者常順周, 張志忠, 郭津博, 陳日升 申請人:核工業(yè)理化工程研究院