專利名稱：可調(diào)諧激光濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光譜分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是激光拉曼光譜及熒光光譜測(cè)試中純化激光器激光線和去除激光器激光線波長(zhǎng)周圍的等離子線和熒光背景。
背景技術(shù)：
激光拉曼光譜及熒光光譜是表征物質(zhì)性質(zhì)的重要手段，與此相關(guān)的光譜測(cè)試設(shè)備主要包括激光器，光譜儀和探測(cè)器。由于氣體激光器的激光線含有很多等離子線，可調(diào)諧激光器輸出的激光線也伴隨有較強(qiáng)的熒光背景。通常拉曼信號(hào)和熒光信號(hào)的強(qiáng)度都比較弱，激光器很強(qiáng)的等離子線和熒光背景將嚴(yán)重干擾所測(cè)的拉曼信號(hào)和熒光信號(hào)。如何純化激光器的激光線和去除激光器激光線附帶的等離子線和熒光背景，是光譜測(cè)試技術(shù)的一項(xiàng)重要工作。
通常，實(shí)驗(yàn)工作者利用激光干涉濾光片來(lái)純化激光器的激光線。對(duì)每一條激光線，就必須配備工作在相應(yīng)波長(zhǎng)的激光干涉濾光片。帶寬越小的激光干涉濾光片價(jià)格越貴。另外，激光干涉濾光片還存在一個(gè)工作波段，在工作波段范圍外的信號(hào)將被干涉濾光片截止而造成此范圍信號(hào)的損失。對(duì)于可調(diào)諧激光器而言，配備數(shù)目眾多的激光濾光片也是不現(xiàn)實(shí)的。
另外一種方法就是利用單色儀來(lái)純化激光器的激光線。由于單色儀使用球面反射鏡或球面光柵，使用時(shí)必須用凸透鏡把激光聚焦到單色儀的入口狹縫，激光經(jīng)過(guò)單色儀后還要利用凸透鏡把激光信號(hào)變成平行激光。這樣，在操作上非常麻煩，而且，單色儀的價(jià)格非常貴。
如何尋找一個(gè)價(jià)格便宜，方便適用，而且波長(zhǎng)可調(diào)諧的激光濾光器來(lái)純化激光器激光線和去除激光器激光線波長(zhǎng)周圍的等離子線和熒光背景，是激光拉曼光譜及熒光光譜測(cè)試期待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)諧激光濾光器，其可去除激光器的一系列激光線波長(zhǎng)附近的等離子線和熒光背景；可應(yīng)用于激光拉曼光譜及熒光光譜測(cè)試等技術(shù)中。
本發(fā)明一種可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，該濾光器包括一底板；一平面光柵，該平面光柵置于底板上；
一平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，該平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置置于底板上、平面光柵的下方并控制平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；一反射鏡，該反射鏡置于底板上、平面光柵的上方；一入口狹縫，該入口狹縫置于底板的一側(cè)邊、與平面光柵的位置平行；一出口狹縫，該出口狹縫置于底板的另一側(cè)邊、與反射鏡平行。
其中平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為一蝸輪與蝸桿。
其中平面光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)由手動(dòng)或電動(dòng)控制。
其中入口狹縫和出口狹縫的寬度由手動(dòng)或電動(dòng)控制。
其中反射鏡鍍有一層金屬膜。
其中反射鏡所鍍的金屬膜，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)鍍鋁膜，在近紅外范圍內(nèi)鍍金膜。
本發(fā)明可應(yīng)用于激光拉曼光譜及熒光光譜測(cè)試等技術(shù)中。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如后，其中圖1是可調(diào)諧激光濾光器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明一種可調(diào)諧激光濾光器，該濾光器包括一底板1一平面光柵2，該平面光柵2置于底板1上，該平面光柵2的轉(zhuǎn)動(dòng)由手動(dòng)或電動(dòng)控制；一平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置3，該平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置3置于底板1上、平面光柵2的下方并控制平面光柵2轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，該平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置3為一蝸輪與蝸桿(圖未示)或其他可以達(dá)到調(diào)整平面光柵2轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置；一反射鏡4，該反射鏡4置于底板1上、平面光柵2的上方，該反射鏡4鍍有一層金屬膜，該反射鏡4所鍍的金屬膜，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)鍍鋁膜，在近紅外范圍內(nèi)鍍金膜；一入口狹縫5，該入口狹縫5置于底板1的一側(cè)邊、與平面光柵2的位置平行；一出口狹縫6，該出口狹縫6置于底板1的另一側(cè)邊、與反射鏡4平行，該入口狹縫5和出口狹縫6的寬度由手動(dòng)或電動(dòng)控制。
實(shí)施例圖1是我們?cè)O(shè)計(jì)的可調(diào)諧激光濾光器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖之一。該可調(diào)諧激光濾光器包括底板1、平面光柵2、平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置3、反射鏡4、入口狹縫5和出口狹縫6。將反射鏡4和平面光柵2及其轉(zhuǎn)動(dòng)裝置3安放在底板1上。
含有激光的入射光信號(hào)由入口狹縫5射入，直接入射到平面光柵2上，反射鏡4再把經(jīng)平面光柵2衍射分離出的激光信號(hào)反射到出口狹縫6。
可調(diào)諧激光濾光器在激光波長(zhǎng)λ處的帶寬由平面光柵2到出口狹縫6的距離為L(zhǎng)、平面光柵刻線的間隔為d和出口狹縫6的縫寬D決定，即Δλ≈d1-λ2dDL]]>通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)平面光柵2的角度，讓不同波長(zhǎng)的激光信號(hào)依次通過(guò)出口狹縫6，就可以分別去除激光器一系列激光線周圍的等離子線和熒光背景而實(shí)現(xiàn)激光濾光器的波長(zhǎng)可調(diào)諧性。由于激光器的光束直徑通常小于3毫米，如果選擇可調(diào)諧激光濾光器平面光柵的刻線為1800gr/mm刻線，光柵中心到出口狹縫6的光程為150毫米，出口狹縫為3毫米，可調(diào)諧激光濾光器在He-Ne激光器632.8納米處的帶寬就可達(dá)到7納米，而在氬離子激光器488納米處的帶寬可達(dá)到8納米。
本發(fā)明的圖1設(shè)計(jì)實(shí)例僅用了一塊反射鏡和平面光柵，相對(duì)一般的光譜儀而言，少了很多光學(xué)元件，這就提高了激光濾光器的透過(guò)率。選擇合適鍍膜的反射鏡和光柵，可調(diào)諧激光濾光器的激光透過(guò)率可以更高。
本發(fā)明的圖1設(shè)計(jì)實(shí)例的入射激光和出射激光方向在同一方向，使得可調(diào)諧激光濾光器具有插入式使用方式的功能，基本不需要光路調(diào)節(jié)，比起一般的光譜儀操作更方便。
因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了透過(guò)率高，操作方便，波長(zhǎng)可調(diào)諧的激光濾光器。此可調(diào)諧激光濾光器造價(jià)便宜，十分有利于在普通實(shí)驗(yàn)室推廣使用。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，該濾光器包括一底板；一平面光柵，該平面光柵置于底板上；一平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，該平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置置于底板上、平面光柵的下方并控制平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；一反射鏡，該反射鏡置于底板上、平面光柵的上方；一入口狹縫，該入口狹縫置于底板的一側(cè)邊、與平面光柵的位置平行；一出口狹縫，該出口狹縫置于底板的另一側(cè)邊、與反射鏡平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，其中平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為一蝸輪與蝸桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，其中平面光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)由手動(dòng)或電動(dòng)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，其中入口狹縫和出口狹縫的寬度由手動(dòng)或電動(dòng)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，其中反射鏡鍍有一層金屬膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，其中反射鏡所鍍的金屬膜，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)鍍鋁膜，在近紅外范圍內(nèi)鍍金膜。
全文摘要
一種可調(diào)諧激光濾光器，其特征在于，該濾光器包括一底板；一平面光柵，該平面光柵置于底板上；一平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，該平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)裝置置于底板上、平面光柵的下方并控制平面光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；一反射鏡，該反射鏡置于底板上、平面光柵的上方；一入口狹縫，該入口狹縫置于底板的一側(cè)邊、與平面光柵的位置平行；一出口狹縫，該出口狹縫置于底板的另一側(cè)邊、與反射鏡平行。
文檔編號(hào)G02B27/46GK101025478SQ200610003200
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者譚平恒, 章昊, 朱匯 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所