本技術(shù)涉及光學(xué),具體涉及一種用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置。
背景技術(shù):
1、雙光子吸收是介質(zhì)吸收兩個光子的過程,其中每一個單獨的光子都沒有足夠的能量使(介質(zhì)中的)分子激發(fā)到激發(fā)態(tài),而是兩個光子共同作用,從基態(tài)通過一個虛態(tài)最后到達(dá)激發(fā)態(tài),這個過程總共吸收了兩個光子,故名雙光子吸收。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,在整個雙光子吸收光路中,前端激光器發(fā)出的入射激光光束到達(dá)并穿過靶材腔體后通過反射鏡反射后形成反射激光光束并按照原光路返回,靶材腔體內(nèi)被加熱的靶材原子蒸汽先吸收一束光子能量躍遷到中間亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),然后反向吸收一束由后端反射鏡方向來的光子,亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的核外電子進(jìn)一步躍遷到更高一層激發(fā)態(tài),繼而退激發(fā)到基態(tài),在此過程中發(fā)出特定波長的熒光光子,為后續(xù)pmt探測雙光子吸收光譜奠定基礎(chǔ)。
3、然而,現(xiàn)有技術(shù)中再調(diào)節(jié)光路過程中,激光器發(fā)出的入射激光光束存在一定的張角,同時入射激光光束和反射激光光束存在一定的位置偏差,這樣就導(dǎo)致靶材腔體內(nèi)靶材原子蒸汽雙光子吸收過程中產(chǎn)出率下降,pmt探測器接收熒光光子數(shù)目下降,進(jìn)而影響到探測下限。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,本實用新型要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種能盡可能的將入射激光光束約束為平行光,同時使得入射激光光束盡可能與反射激光光束保持同一軸線位置,進(jìn)而保證pmt探測器接收熒光光子數(shù)目的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
3、一種用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,包括沿入射激光光束移動路徑依次設(shè)置的限束光闌組件、靶材腔體和三維反射鏡,所述限束光闌組件上開設(shè)有供激光光束通過的限束孔,所述限束孔的中心線和所述靶材腔體的軸線位于同一水平線上,所述三維反射鏡轉(zhuǎn)動連接在反射支撐架上,且所述反射支撐架沿軸向方向滑動連接在支撐板上。
4、這樣,本方案的裝置在使用時,激光器發(fā)出的入射激光光束首先將經(jīng)過限束光闌組件,通過限束光闌組件上限束孔的限束作用,使得入射激光光束盡可能的接近平行光,此時經(jīng)過限束后接近平行光的入射激光光束入射到靶材腔體內(nèi),靶材腔體內(nèi)被加熱的靶材原子蒸汽在吸收一束光子能量躍遷到中間亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),入射激光光束進(jìn)一步從靶材腔體射出后到達(dá)三維反射鏡處,通過對三維反射鏡的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié),以及利用反射支撐架軸向移動對三維反射鏡軸向位置的調(diào)節(jié),可以調(diào)節(jié)經(jīng)過三維反射鏡反射后的反射激光光束的方向,使得發(fā)射激光光束盡可能與入射激光光束保持在同一軸線后再次反射回靶材腔體內(nèi),此時靶材腔體內(nèi)躍遷到中間亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的靶材原子蒸汽再反向吸收一束由三維反射鏡方向來的光子,亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的核外電子進(jìn)一步躍遷到更高一層激發(fā)態(tài),繼而退激發(fā)到基態(tài),在此過程中發(fā)出特定波長的熒光光子,為后續(xù)pmt探測雙光子吸收光譜奠定基礎(chǔ)。因此,本方案利用限束光闌組件能夠?qū)θ肷浼す夤馐M(jìn)行約束,使得入射激光光束盡可能的接近于平行光,同時,通過三維反射鏡的轉(zhuǎn)動和軸向移動調(diào)節(jié),使得發(fā)射激光光束盡可能的與入射激光光束保持在同一軸線,這樣就可以保證靶材腔體內(nèi)靶材原子蒸汽雙光子吸收過程的產(chǎn)出率,進(jìn)而保證pmt探測器接收熒光光子數(shù)目。
5、優(yōu)選的,在所述限束光闌組件背向入射激光光束的一側(cè)還設(shè)有多個標(biāo)記刻度線。
6、這樣,在限束光闌組件背向入射激光光束的一側(cè)設(shè)多個標(biāo)記刻度線,通過調(diào)節(jié)三維反射鏡,使得反射激光光束從限束光闌組件背面中心點的穿過,同時盡可能不在限束光闌組件的邊沿留光斑,由此互相配合可進(jìn)一步保證反射激光光束和入射激光光束的重合。
7、優(yōu)選的,多個所述標(biāo)記刻度線沿周向均布在所述限束孔的外側(cè)。
8、這樣,多個標(biāo)記刻度線沿周向均布在限束孔的外側(cè),可以更好的使得反射激光光束從限束光闌組件背面中心點的穿過。
9、優(yōu)選的,所述反射支撐架包括支撐部和安裝部,所述三維反射鏡設(shè)于所述安裝部上,在所述安裝部的側(cè)面和頂部分別設(shè)有第一螺栓和第二螺栓,所述第一螺栓與所述三維反射鏡側(cè)面的對應(yīng)位置抵接,所述第二螺栓與所述三維反射鏡頂部的對應(yīng)位置抵接。
10、這樣,利用安裝部對三維反射鏡進(jìn)行安裝,當(dāng)需要對三維反射鏡在某個方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)時,通過轉(zhuǎn)動第一螺栓或第二螺栓,調(diào)節(jié)第一螺栓或第二螺栓對三維反射鏡抵接的松緊程度,可以使得三維反射鏡在對應(yīng)方向上轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)對反射激光光束調(diào)節(jié)的目的。
11、優(yōu)選的,所述限束光闌組件包括第一限束光闌和第二限束光闌,所述第二限束光闌位于所述第一限束光闌和所述靶材腔體之間,所述第一限束光闌上開設(shè)有第一限束孔,所述第二限束光闌上開設(shè)有第二限束孔,且所述第一限束孔、所述第二限束孔位于同一水平面上。
12、這樣,設(shè)置兩個限束光闌,可以實現(xiàn)對入射激光光束的兩次限束效果,進(jìn)一步保證入射激光光束的平行度。
13、優(yōu)選的,在所述第一限束光闌背向入射激光光束的一側(cè)還設(shè)有多個第一標(biāo)記刻度線,多個所述第一標(biāo)記刻度線沿周向均布在所述第一限束孔的外側(cè);在所述第二限束光闌背向入射激光光束的一側(cè)還設(shè)有多個第二標(biāo)記刻度線,多個所述第二標(biāo)記刻度線沿周向均布在所述第二限束孔的外側(cè)。
14、這樣,兩個限束光闌背面都設(shè)置標(biāo)記刻度線,進(jìn)一步提高反射激光光束和入射激光光束的重合度。
15、優(yōu)選的,所述靶材腔體安裝在靶材支撐架上,所述第一限束光闌安裝在第一支撐架上,所述第二限束光闌安裝在第二支撐架上。
16、優(yōu)選的,所述三維反射鏡為背面鍍銀的全反射鏡。
17、這樣,背面鍍銀的全反射鏡可以保證對入射激光光束的反射效果。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下優(yōu)點:
19、1、激光器發(fā)出的入射激光光束,會有一定張角,通過在整個光路后端接近靶材腔體處設(shè)置兩臺限束光闌,通過兩臺限束光闌的兩次限束和整形,將激光器發(fā)射出的具有一定張角的入射激光光束盡可能在光路后端約束為平行光,進(jìn)而使得入射到靶材腔體的入射激光光束盡可能平行。
20、2、通過在靶材腔體后端設(shè)置一個可以三維(x方向水平移動,調(diào)節(jié)光程大?。粃軸轉(zhuǎn)動方向,使得反射鏡可以沿z軸轉(zhuǎn)動;y軸轉(zhuǎn)動方向,使得反射鏡可以沿y軸轉(zhuǎn)動)調(diào)節(jié)的鍍銀全反射鏡,通過微調(diào)反射激光光束的光路位置及光程差,可以使得反射激光光束可以盡可能的與入射激光光束保持同一軸線位置。
21、3、通過在兩臺限束光闌的背面設(shè)置標(biāo)記刻度線,當(dāng)經(jīng)過三維反射鏡反射的反射激光光束在回程中穿過兩臺限束光闌的背側(cè)時,通過在其背側(cè)設(shè)置標(biāo)記刻度線,使得反射激光光束能夠在軸平面調(diào)整到中心位置,與入射激光光束在同一軸線上,從而達(dá)到雙光子吸收條件。
1.一種用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,包括沿入射激光光束移動路徑依次設(shè)置的限束光闌組件、靶材腔體和三維反射鏡,所述限束光闌組件上開設(shè)有供激光光束通過的限束孔,所述限束孔的中心線和所述靶材腔體的軸線位于同一水平線上,所述三維反射鏡轉(zhuǎn)動連接在反射支撐架上,且所述反射支撐架沿軸向方向滑動連接在支撐板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,在所述限束光闌組件背向入射激光光束的一側(cè)還設(shè)有多個標(biāo)記刻度線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,多個所述標(biāo)記刻度線沿周向均布在所述限束孔的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,所述反射支撐架包括支撐部和安裝部,所述三維反射鏡設(shè)于所述安裝部上,在所述安裝部的側(cè)面和頂部分別設(shè)有第一螺栓和第二螺栓,所述第一螺栓與所述三維反射鏡側(cè)面的對應(yīng)位置抵接,所述第二螺栓與所述三維反射鏡頂部的對應(yīng)位置抵接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,所述限束光闌組件包括第一限束光闌和第二限束光闌,所述第二限束光闌位于所述第一限束光闌和所述靶材腔體之間,所述第一限束光闌上開設(shè)有第一限束孔,所述第二限束光闌上開設(shè)有第二限束孔,且所述第一限束孔、所述第二限束孔位于同一水平面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,在所述第一限束光闌背向入射激光光束的一側(cè)還設(shè)有多個第一標(biāo)記刻度線,多個所述第一標(biāo)記刻度線沿周向均布在所述第一限束孔的外側(cè);在所述第二限束光闌背向入射激光光束的一側(cè)還設(shè)有多個第二標(biāo)記刻度線,多個所述第二標(biāo)記刻度線沿周向均布在所述第二限束孔的外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,所述靶材腔體安裝在靶材支撐架上,所述第一限束光闌安裝在第一支撐架上,所述第二限束光闌安裝在第二支撐架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)雙光子吸收光路重合的裝置,其特征在于,所述三維反射鏡為背面鍍銀的全反射鏡。