18光与原子作用区
19透镜20入纤装置底座
21紫外装置挡板22氦氖激光器
23紫外装置激光反射镜 24出纤装置底座 25激光器26可见装置激光反射镜
27可见装置挡板28紫外激光入纤装置
29可见激光入纤装置。
【具体实施方式】
[0013]下面,参照附图和实施例对本发明一种紫外与可见激光多光路激光合成和传输装置及其使用方法进行详细说明:
如图1?4所不,一种紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置,包括多个激光整形耦合入纤装置1，每个激光整形耦合入纤装置I分别通过输入光纤2与紫外可见光熔融拉锥合束器3连通，紫外可见光熔融拉锥合束器3通过输出光纤4与激光整形出纤装置5连通，所述激光整形耦合入纤装置I包括在同一入纤装置底座20上从左至右彼此相互间隔一定距离分别设置有I号光阑6、输入整形透镜组7、输入聚焦透镜8、入射光纤夹持架9和II号光阑10 ；
所述激光合成和传输装置还包括一个紫外激光入纤装置28和多个可见激光入纤装置29，紫外激光入纤装置28和多个可见激光入纤装置29均设置于对应激光整形耦合入纤装置I前方，且紫外激光入纤装置28和多个可见激光入纤装置29中发出的激光均到达对应激光整形耦合入纤装置I中的I号光阑6处；紫外激光入纤装置28和可见激光入纤装置29的数量之和等于激光整形耦合入纤装置I的数量。
[0014]所述紫外激光入纤装置28包括一台染料激光器15和一台氦氖激光器22，氦氖激光器22的输出光路上设置有与水平呈45°角的激光全反镜14，染料激光器15的输出光路上设置有均与水平呈45°角的介质膜合成镜16和紫外装置激光反射镜23 ;紫外装置激光反射镜23与其对应的I号光阑6之间设置有紫外装置挡板21 ；
介质膜合成镜16用于把激光全反镜14反射的氦氖激光器发出的红光透过介质膜合成镜16作为染料激光器15发出的不可见紫外光的光束指示光，经紫外装置激光反射镜23，到达对应I号光阑6 ；
所述可见激光入纤装置29包括一台激光器25，激光器25的输出光路上设置有两个互相平行、并与水平成45°角的可见装置可见装置激光全反镜26，并在可见装置激光全反镜26与其对应的I号光阑6之间设置可见装置有挡板27 ；
所述激光整形出纤装置5包括在同一出纤装置底座24上从左至右彼此相互间隔一定距离分别设置有输出光纤夹持架11、输出准直透镜组12和输出聚焦透镜组13 ；
所述输入光纤2入射端置于入射光纤夹持架9上,使输入光纤2的端口置于输入聚焦透镜8的焦点处，所述输出光纤4的输出端位于激光整形出纤装置5中的输出光纤夹持架11上，输出光纤夹持架11位于输出准直透镜组12的前焦点位置。
[0015]所述所述的输入整形透镜组7由两只透镜19组成。
[0016]所述输出准直透镜组12和输出聚焦透镜组13均由四片熔融石英和氟化钙材质的镜片组成。
[0017]所述激光整形耦合入纤装置I中的安装于入纤装置底座20上的各元件和激光整形出纤装置5中的安装于出纤装置底座24上的各元件中心分别处于各自的同一中心线上。
[0018]一种紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置的使用方法，包括以下步骤:
(i)对紫外激光的耦合入纤:
调节激光全反镜14的调节钮使氦氖激光器22输出可见激光照射到介质膜合成镜16上，调节介质膜合成镜16的调节钮使氦氖激光器22输出可见激光和染料激光器15输出紫外激光空间合成为一束光，该光束照射到紫外装置激光反射镜23位置处，通过调节紫外装置激光反射镜23的调节钮使该指示光束通过准直好的I号光阑6和II号光阑10的通光孔径，令I号光阑6、II号光阑10的孔径中心与光束中心同轴，在I号光阑6后加入输入整形透镜组7用以调整激光光束光斑大小，调整后的光束经输入聚焦透镜8聚焦，聚焦透镜8能够实现氦氖激光和紫外激光的同时会聚，焦点位置偏差满足输入光纤2的耦合要求，焦斑位于输入光纤2的端面上；调节入射光纤夹持架9上的调节钮以及输入聚焦透镜8的调节钮，使聚焦光束耦合进入输入光纤2，当在输出光纤4的输出端看到圆形的氦氖激光光斑时，挡住氦氖激光光束，测量输出光纤4的紫外光输出功率；继续微调入射光纤夹持架9上的调节钮以及输入聚焦透镜8，直至光纤输出激光达到最大功率，完成紫外激光的耦合输A ；
(ii)对可见光的稱合入纤:
将激光器25输出的激光通过调节可见装置激光反射镜26的调节钮使该光束通过准直好的I号光阑6和II号光阑10的通光孔径,令I号光阑6、II号光阑10的孔径中心与光束中心同轴，其余调节方法同步骤(i )紫外激光的耦合入纤的调节方法，直至光纤输出激光达到最大功率，完成可见光激光的耦合输入；
(iii)对紫外可见光熔融拉锥合束器3输出的激光光束进行整形:
经过紫外可见光熔融拉锥合束器3输出的激光在输出端成为类似点光源的发散光源，需要把发散光源整形成为平行光束或聚焦光束，由于输出激光包括紫外光和可见光波段，应用消色差镜片对输出光纤4的输出激光进行准直和聚焦；熔融石英和氟化钙材料具有较好的紫外和可见光透过率，因此选用这两种材料组成输出准直透镜组12和输出聚焦透镜组13 ;为了降低球差和色差对聚焦光束质量的影响，准直透镜组12和输出聚焦透镜组13分别采用四片透镜结构；发散光源经过输出准直透镜组12后，输出光纤4的输出激光被准直成为平行光，输出聚焦透镜组13对平行光束进行聚焦，输出整形装置可消除可见与紫外光的色差，使合束光束中的可见光与紫外光的焦点落于原子蒸汽炉17中的光与原子相互作用区18内相同位置；
(iv)再次使用时，对激光束的准直进行微调:
因为每次激光器的关闭和开启都会有一些微小的差异，因此，再次使用熔融拉锥光纤合束系统时，需要对激光束的准直进行微调，保证光束的位置和准直，此时只需微调紫外装置激光反射镜23和可见装置激光反射镜26的调节钮，使对应光束打到对应I号光阑6的通光孔径处使光束中心与通光孔径中心重合即可。
[0019]本发明的工作过程:
多台由不同染料作为工作介质的激光器，输出多种不同波长的紫外或可见激光，优化激光器功率后，先对染料激光器15输出紫外激光束和氦氖激光器输出激光进行合成，调节激光全反镜14的调节钮使氦氖激光器22输出可见光照射到介质膜合成镜16上，调节介质膜合成镜16的调节钮使氦氖激光器22输出可见光和染料激光器15输出紫外激光空间合成为一束光，该光束照射到紫外装置激光反射镜23位置处，在紫外装置激光反射镜23后放一紫外装置挡板21，平移紫外装置挡板21使激光从紫外装置挡板21的边沿漏出几十毫瓦激光，在I号光阑6后加入输入整形透镜组7来调整激光光束光斑大小，调整后的光束经输入聚焦透镜8聚焦，，聚焦透镜8能够实现氦氖激光和紫外激光的同时会聚，仔细调节入射光纤夹持架9上的调节钮上下、左右、前后三维平动调节以及输入聚焦透镜8的调节钮上下、左右的转动调节，使聚焦光束耦合进入输入光纤2，当在输出光纤4的输出端能看到圆形的氦氖激光光斑时，挡住氦氖激光，用功率计测量输出光纤4的紫外光输出功率。继续微调入射光纤夹持架9上的调节钮以及输入聚焦透镜8，直至光纤输出激光达到最大功率，然后慢慢把挡板拉开一些，使漏出的光更强一些，继续在功率计的监测下，重复对入射光纤夹持架9和输入聚焦透镜8的调节来优化光纤输出功率，使得光纤输出功率达到最大，继续拉动挡板，重复优化步骤，直到激光光束全部能量耦合入纤