[发明专利]一种激光光谱谱线或者谱带测量装置及方法

权利要求书

1.一种激光光谱谱线或者谱带测量装置，包括激光光源(1)、谱线产生单元；所述谱线产生单元设置在激光光源(1)的出射光路上，所述谱线产生单元产生系列谱线λ₁、λ₂……λ_n－1、λ_n、λ_n+1……λ_m，其中，n和m为谱线产生单元分光后产生的谱线序号，n<m；其特征在于：

还包括第一测量单元和第二测量单元；

所述第一测量单元包括分束片(36)、测量部件Ⅰ(38)及测量部件Ⅱ(37)，所述分束片(36)设置在谱线产生单元的出射光路上，所述测量部件Ⅰ(38)设置在分束片(36)的反射光路上，所述测量部件Ⅱ(37)可移动的设置在分束片(36)的透射光路上；

所述第二测量单元包括依次设置在分束片(36)透射光路上的光谱标尺(35)、可变狭缝(4)及测量部件Ⅲ(5)；

所述第二测量单元还包括导轨(6)及沿导轨(6)滑动的滑块(62)，所述可变狭缝(4)及测量部件Ⅲ(5)设置在滑块(62)上；

所述激光光源(1)为连续激光光源或者准连续激光光源，所述测量部件Ⅰ(38)、测量部件Ⅱ(37)及测量部件Ⅲ(5)为功率计；

或者，所述激光光源(1)为低频脉冲激光光源或者单脉冲激光光源，所述测量部件Ⅰ(38)、测量部件Ⅱ(37)及测量部件Ⅲ(5)为能量计。

2.根据权利要求1所述的激光光谱谱线或者谱带测量装置，其特征在于：

还包括聚焦透镜(2)，所述聚焦透镜(2)设置在激光光源(1)出口与谱线产生单元入口之间。

3.根据权利要求2所述的激光光谱谱线或者谱带测量装置，其特征在于：

所述谱线产生单元包括依次设置在聚焦透镜(2)出射光路上的入射狭缝(31)、反射镜Ⅰ(32)、光栅(33)及反射镜Ⅱ(34)。

4.根据权利要求3所述的激光光谱谱线或者谱带测量装置，其特征在于：

所述谱线产生单元出口处光谱空间分辨能力大于等于1nm/mm。

5.根据权利要求4所述的激光光谱谱线或者谱带测量装置，其特征在于：

所述分束片(36)呈45°放置。

6.利用权利要求1-5任一所述激光光谱谱线测量装置进行谱线测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)分束片(36)透反比标定

将测量部件Ⅱ(37)放入分束片(36)的透射光路中，激光输出，利用测量部件Ⅰ(38)及测量部件Ⅱ(37)分别测量分束片(36)反射和透射的激光能量或者功率，利用下式计算得到分束片(36)透反比η₁；

其中，表示分束片(36)透射的激光能量或者功率；表示分束片(36)反射的激光能量或者功率；

2)谱线能量或者功率测量

2.1)将测量部件Ⅱ(37)移出透射光路，激光光源(1)产生激光输出，激光经过谱线产生单元形成一系列谱线λ₁、λ₂……λ_n－1、λ_n、λ_n+1……λ_m，其中n和m分别为谱线的序号，n<m；

2.2)调节可变狭缝(4)中心位置于λ_n处，狭缝宽度与光谱λ_n谱宽相匹配，使得只有光谱λ_n的光可以通过狭缝入射到测量部件Ⅲ(5)的探测器表面，记录测量部件Ⅲ(5)和测量部件Ⅰ(38)所测量得到的激光能量或者功率；利用下式计算得到激光光谱中谱线λ_n能量或功率比例η₂(λ)：

其中，为测量部件Ⅲ(5)所测得的激光能量或者功率。

7.根据权利要求6所述的谱线测量的方法，其特征在于：

还包括步骤3)：测量激光光源(1)出口处能量或者功率，利用η₂(λ)计算得到激光辐射光谱中特定谱线的激光绝对能量或功率。