专利名称：温控型远红外激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型是温控型远红外激光器。在光泵或者放电泵浦情况下，温控型远红外激光器可以产生40～100μm的千余条远红外激光谱线。输出功率，连续波时在毫瓦量级，在脉冲状态时为千瓦量级。因此是重要的远红外和亚毫米辐射源。
由于远红外激光的多普勒宽度小，远红外激光腔必须在光轴方向平移调整腔长才能获得激光振荡。已有技术中的远红外激光器，如L.B.Whitbourn，Novel resonator designs and optical components foroptically pumped submillimeter lasers，Proc.of the InternationalConference on Lasers’91(STS press McLean，VA 1992)，774～785，绝大多数是用机械平移调整机构进行腔长调谐，如用燕尾槽导向，用螺杆推(或拉)一面腔片的反射镜架，以达到改变腔长目的。此机构复杂，精度不容易达到要求；随之而来的是激光输出功率稳定性差，激光器寿命较短。
本实用新型的目的是克服上述已有技术的缺点，不用机械结构改变腔长，而设计一种温控型远红外激光器，使激光器结构明显简单，并且容易达到腔长调整的精度要求。同时又能改善激光输出的稳定性和激光器寿命。特别是将大幅度地降低激光器成本，激光器制作技术也将容易掌握。
本实用新型温控型远红外激光器的结构如附图1所示。温控型远红外激光器是由激光管1，激光管1的两端是激光谐振腔反射镜2、5，置于激光管1外壁上的周围有温度控制器3和激光管1内腔置有气体激光工作物质4所构成。
上述的激光管1是玻璃管，或者是石英玻璃管，或者是金属管，所说的激光腔反射镜2、5是镀金的全反射的球面反射镜。位于激光管两端的两块反射镜2、5组成准共焦谐振腔。反射镜2、5中心带有小孔，小孔用合适的光学窗口密封。入射泵浦之一端反射镜2的小孔可以用硒化锌窗口6密封。输出远红外激光束一端反射镜5的小孔可以用石英窗口7密封。所说的温度控制器3是由绕在激光管1外壁上的加温元件31、伸进加温区的测温元件32和与加温元件31相连的温度控制仪33所构成。加温元件31可以是电阻丝，或者是管状电炉。测温元件32可以是康铜热电偶或者是温度计。加温元件31和测温元件32安装在激光管1外壁的周围。根据需要可将激光管的一部分加温，使其热膨胀，或降温，使其收缩，用以改变光学谐振腔的腔长。所述的气体激光工作物质4是甲醇或者甲酸，或者甲基氟，或者氰化氢等。
本实用新型的优点是(1)结构简单。不必用复杂而精密的机械腔长调整机构。只用温度控制器控制激光管长度随温度的变化，就可实现腔长调谐，而且调节精度高。
(2)稳定性好。远红外激光器输出功率的稳定性一直是难以解决的困难问题。本实用新型由于采用温度控制腔长，比已有技术中调节机械结构要精度高，从而使激光束输出变得稳定。
(3)成本低。本实用新型不用精密的机械腔长调整机构，使激光器成本大幅度降低。
(4)技术容易掌握。温控技术是成熟的技术，因此激光器制作技术变得十分容易掌握。
图1是本新型温控型远红外激光器的结构示意图。
实施例1温控型远红外激光器整体结构如图1所示。激光管1采用φ50mm石英玻璃管，管长192cm。激光腔反射镜2、5用镀金球面反射镜，其中注入端反射镜2是平面镜，中心带φ2.7mm小孔，用φ5mm平面硒化锌窗口6密封。输出端反射镜5是曲率半径3m的镀金球面镜，中心带有φ3mm的圆孔，用石英窗口7密封。温度控制器3的加温元件31是SK-4-10型管状电阻炉，温度控制仪采用KSW-40-16电阻炉温度控制仪控制温度。气体工作物质4是甲醇蒸气，充气压强为100mtorr。用选支CO2激光器激光泵浦，结果如下远红外波 长输出功率 温度 泵浦线泵浦激光功率70μm2mW 8℃(室温) 9P(34)5W119μm 10mW36℃ 9P(36)5W570μm 10mW47℃ 9P(16)8W从上述结果的数据，充分说明了本新型结构简单，激光输出功率稳定性好等特点。
权利要求1.一种温控型远红外激光器，含有内腔置有气体激光工作物质(4)的激光管(1)，激光管(1)的两端是构成激光谐振腔的反射镜(2)、(5)，其特征在于置于激光管(1)的外壁周围有温度控制器(3)。
2.依据权利要求1所述的远红外激光器，其特征在于温度控制器(3)是由绕在激光管(1)外壁周围的加温元件(31)、伸进加温区的测温元件(32)和与加温元件(31)相连的温度控制仪(33)所构成。
专利摘要一种温控型远红外激光器，是一种远红外和亚毫米的重要辐射源。含有内腔置有气体激光工作物质的激光管，激光管的两端是构成激光谐振腔的反射镜，在激光管外壁周围有由加温元件、测温元件和温度控制仪构成的温度控制器。相对已有技术以机械结构调节腔长的结构，本实用新型是以控制温度调节腔长的结构简单、成本低，调节精度高，而且输出激光功率稳定性好。
文档编号H01S3/02GK2262768SQ9622997
公开日1997年9月17日 申请日期1996年5月27日 优先权日1996年5月27日
发明者傅恩生 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所