专利名称：一种激光染料光稳定性测试装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种测试设备，具体涉及一种激光染料受强激光辐射的光稳定性测试
直O
背景技术：
在激光技术领域，染料激光器已经被广泛地应用于医学、生物学、光谱学等领域。 在一些染料激光器的应用上，要求染料激光器高功率长时间连续运行，就需要受强激光泵浦辐射的高稳定性的激光染料。目前的商用激光染料为有机化合物，由于染料分子固有的结构特性，分子受强激光泵浦的稳定性不同。染料分子在强泵浦激光和信号光的辐射下，分子会发生了复杂的光化学反应而衰变；由于染料分子的衰变，会导致激光转换效率降低，并且容易引起染料激光器染料池窗口频繁的损伤，就需要频繁的更换激光染料及溶剂。激光染料的受强激光辐射的光稳定性(使用寿命)与染料分子本身和溶剂的选用有关，又与染料溶液的温度，特殊的添加剂等许多因素有关。如果选择新的激光染料或使用新型溶剂，在激光器上测试，需要消耗较多的染料、溶剂和长的时间。在染料激光器大规模应用之前，需要一种简单快速的方法测试激光染料的使用寿命，进行优化筛选，选取最优的染料和溶剂使用配比，然后再在激光器上进行全面的考核和应用。研制新型染料也需要稳定性的测试。研制一种激光染料受强激光辐射的光稳定性测试装置也是必须的。目前，国内在激光染料受强激光泵浦光稳定性测试(即寿命测试)研究方面为空白。国外仅在0002，Quantum Electronics, 32,9,825-827)有激光染料的受强激光泵浦的稳定性研究有报道，该装置为纵向泵浦方式，平平腔结构，缺点是输出端面镜易出现光学损伤。本发明的装置采用横向泵浦方式，色散腔结构，克服了输出端面镜易出现光学损伤的问题。本发明装置可以简单快速的定量测试激光染料的使用寿命。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，目的是提供一种可以快速地定量测试染料的稳定性、不同溶剂对染料稳定性的影响等激光染料的光稳定性测试装置。本发明的技术方案是一种激光染料光稳定性测试装置，包括固体激光器，在固体激光器的一侧分别设置有I号透镜和II号透镜，在II号透镜的一侧设置有I号全反镜，在 I号全反镜的反射光方向的一定距离设置有II号全反镜5。在II号全反镜的反射光方向的一定距离设置有柱透镜，在柱透镜的另一侧设置有 I号光阑，在I号光阑的另一侧设置有染料池，在染料池的一侧设置有端面全反镜，在染料池的另一侧设置有光栅，在光栅的一侧设置有调谐全反镜，在光栅的反射光方向的一定距离设置有II号光阑，在II号光阑的一侧的一定的距离设置有光能量计。所述的染料池为IOmmX IOmm石英四通荧光比色皿，比色皿带塞，染料池内加入定量的染料溶液。
所述的染料溶液为罗丹明6G的乙醇溶液，乙醇为分析纯级。本发明采用横向泵浦方式、色散腔结构，克服了输出端面镜易出现光学损伤的问题，能够简单、快速地定量测试激光染料光的使用稳定性。
图1是本发明的激光染料光稳定性测试装置的工作原理图。其中1固体激光器2 I号透镜3 II号透镜4 I号全反镜5 II号全反镜6柱透镜7 I号光阑8染料池9端面全反镜10光栅11调谐全反镜12 II号光阑13光能量计
具体实施例方式下面，参照附图和实施例对本发明的激光染料光稳定性测试装置进行详细说明如图1所示，一种激光染料光稳定性测试装置，包括固体激光器1，在固体激光器1 的一侧分别设置有I号透镜2和II号透镜3，I号透镜2和II号透镜3之间离开一定的距离，在II号透镜3的一侧设置有I号全反镜4，在I号全反镜4的反射光方向的一定距离设置有II号全反镜5。在II号全反镜5的反射光方向的一定距离设置有柱透镜6，在柱透镜6 的另一侧设置有I号光阑7，在I号光阑7的另一侧设置有染料池8，在染料池8的一侧设置有端面全反镜9，在染料池8的另一侧设置有光栅10，在光栅10的一侧设置有调谐全反镜11，在光栅10的反射光方向的一定距离设置有II号光阑12，在II号光阑12的一侧的一定的距离设置有光能量计13。其中，染料池8为10_X IOmm石英四通荧光比色皿，比色皿带塞，染料池8内加入定量的染料溶液。本发明的工作过程固体激光器1作为泵浦光输出发出的激光，依次连续通过I号透镜2和II号透镜 3扩束准直后，再依次连续通过I号全反镜4和II号全反镜5，再通过柱透镜6和I号光阑 7聚焦到染料池8内。泵浦光纵向泵浦到染料池8内出射的荧光辐射到光栅10上，进行扩束，用调谐全反镜11进行调谐，使光在端面全反镜9和调谐全反镜11之间形成振荡，从而形成激光，激光从光栅10的零级出射。泵浦激光聚焦到染料池，即可实现激光器的稳定、有效运转。泵浦光截面也不能任意小，以免引起过大的衍射效应和损伤效应。调谐反射镜11可以实现激光波长的调谐。应用固体激光器为泵浦源，固定重复频率和单脉冲能量。在染料池上，光斑经柱透镜聚焦为长条形光斑。II号光阑12用来挡杂散光，用光能量计13监测染料激光输出光强度。染料激光输出光强度的半衰测试结束。计算染料分子激光能量半衰期寿命，单位为GJ/
4mol 。实施例应用Nd:YAG532nm固体激光器为泵浦源，重复频率10Hz，单脉冲能量为17mJ， 脉宽为8ns，光斑直径为6mm，发散角为0. 5mrad。聚焦到染料池上，光斑经柱透镜聚焦为 0. 7mm*5mm的长条形光斑。染料激光输出，用激光能量计监测激光输出光强度。激光输出光强度的半衰为测试结束。实际测试一种激光染料罗丹明6G的受强激光辐射的光稳定性寿命。首先精确配置激光染料罗丹明6G的乙醇溶液，乙醇为分析纯级，浓度为1. 000X 10_4mol/L，再量取配置的染料溶液的体积3. 00ml，加入染料池四通荧光比色皿内，染料溶液经过连续9小时的泵浦光光照，激光输出强度下降到原来的77. 27%。计算得到罗丹明6G的受强激光辐射的光稳定性半衰寿命相当于吸收了约40. 39GJ/mol的能量。本发明采用横向泵浦方式、色散腔结构，克服了输出端面镜易出现光学损伤的问题，能够简单、快速地定量测试激光染料受强激光辐射的光稳定性。
权利要求
1.一种激光染料光稳定性测试装置，其特征在于包括固体激光器(1)，在固体激光器 (1)的一侧分别设置有I号透镜(2)和II号透镜(3)，在II号透镜(3)的一侧设置有I号全反镜，在I号全反镜的反射光方向设置有II号全反镜(5)，在II号全反镜(5)的反射光方向设置有柱透镜(6)，在柱透镜(6)的另一侧设置有I号光阑(7)，在I号光阑(7) 的另一侧设置有染料池(8)，在染料池(8)的一侧设置有端面全反镜(9)，在染料池(8)的另一侧设置有光栅(10)，在光栅(10)的一侧设置有调谐全反镜(11)，在光栅(10)的反射光方向的一定距离设置有II号光阑(12)，在II号光阑(12)的一侧的一定的距离设置有光能量计(13)。
2.根据权利要求1所述的激光染料光稳定性测试装置，其特征在于染料池(8)为 IOmmX IOmm石英四通荧光比色皿，比色皿带塞，染料池⑶内加入定量的染料溶液。
3.根据权利要求2所述的激光染料光稳定性测试装置，其特征在于所述的染料溶液为罗丹明6G的乙醇溶液，乙醇为分析纯级。
全文摘要
本发明公开了一种激光染料光稳定性测试装置，包括固体激光器1，在固体激光器的一侧分别设置有Ⅰ号透镜和Ⅱ号透镜，在Ⅱ号透镜的一侧设置有Ⅰ号全反镜，在Ⅰ号全反镜的反射光方向设置有Ⅱ号全反镜。在Ⅱ号全反镜的反射光方向设置有柱透镜，在柱透镜的另一侧设置有Ⅰ号光阑，在Ⅰ号光阑的另一侧设置有染料池，在染料池的一侧设置有端面全反镜，在染料池的另一侧设置有光栅，在光栅的一侧设置有调谐全反镜，在光栅的反射光方向设置有Ⅱ号光阑，在Ⅱ号光阑的一侧设置有光能量计。本发明采用横向泵浦方式、色散腔结构，克服了纵向泵浦输出端面镜易出现光学损伤的问题，能够简单、快速地定量测试激光染料光的使用稳定性。
文档编号G01J1/00GK102466634SQ20101054379
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者常顺周, 张志忠, 郭津博, 陈日升 申请人:核工业理化工程研究院