为止，完成紫外激光的耦合输入。然后依次耦合完成另外几台激光器25的激光进入光纤合束器。
[0020]使用时，通过调节紫外装置激光反射镜23的调节钮使激光束通过准直好的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聚焦焦点位置偏差满足输入光纤2的耦合要求，激光的焦斑位于入射光纤端面上，
当多束激光全部耦合进入熔融拉锥合束器3后，将熔融拉锥合束系统的输出光纤4的输出端固定于输出光纤夹持架11上，使光束进入激光整形出纤装置5，将输出光纤4的输出端夹持于输出光纤夹持架11上，其后加入输出准直透镜组12,使输出光纤4的输出端面位于输出准直透镜组12的前焦点处，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，在输出准直透镜组12后加入输出聚焦透镜组13，对平行光束进行聚焦，聚焦后光束进入原子蒸气炉17中的光与原子作用区18，输出聚焦透镜组13的焦点位于光与原子作用区18，完成光与原子的相互作用实验。
[0021]本发明结构简单、易于模块化，系统操作简单、更加灵活方便，合束效率紫外一般可达60%,可见效率可达80%。
【主权项】
1.一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(O,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);其特征在于: 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； 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)； 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。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置，其特征在于:所述的输入整形透镜组(7)由两只透镜(19)组成。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置，其特征在于: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。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置，其特征在于: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。
5.应用权利要求1所述的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，其特征在于: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，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入； (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，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，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: 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。
【专利摘要】本发明公开了一种紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置及其使用方法，其装置包括多个激光整形耦合入纤装置，每个激光整形耦合入纤装置分别通过输入光纤与紫外可见光熔融拉锥合束器连通，紫外可见光熔融拉锥合束器通过输出光纤与激光整形出纤装置连通；还包括一个紫外激光入纤装置和多个可见激光入纤装置；其使用方法包括：（i）对紫外激光的耦合入纤；（ⅱ）对可见光的耦合入纤；（ⅲ）对紫外可见光熔融拉锥合束器输出的激光光束进行整形；（iv)再次使用时，对激光束的准直进行微调。发明组成简单、方便调节、灵活性高、重复性好、传输效率高。
【IPC分类】G02B6-32, G02B6-42, G02B6-255
【公开号】CN104570238
【申请号】CN201510084060
【发明人】钱金宁, 柴俊杰, 薛艳艳, 安振杰, 梁硕熙, 王亮, 王鹏, 赵飞, 陈日升
【申请人】核工业理化工程研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月16日