[发明专利]一种激光光谱谱线或者谱带测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光光谱谱线或者谱带测量装置及方法，该装置包括激光光源、谱线产生单元、第一测量单元和第二测量单元；谱线产生单元设置在激光光源的出射光路上，第一测量单元包括分束片、测量部件Ⅰ及测量部件Ⅱ，分束片设置在谱线产生单元的出射光路上，测量部件Ⅰ设置在分束片的反射光路上，测量部件Ⅱ可移动的设置在分束片的透射光路上；第二测量单元包括依次设置在分束片透射光路上的光谱标尺、可变狭缝及测量部件Ⅲ，可变狭缝及测量部件Ⅲ设置在滑块上。利用本装置可以测量得到激光光源辐射中特定谱线或者谱带的绝对能量和辐射比例，解决了光源辐射谱中特定谱线或者谱带辐射能量和比例的绝对测量问题，可以用于光源光谱辐射特性分析。

技术领域

本发明涉及激光光谱测量领域，具体涉及一种激光谱谱线或者谱带测量装置及方法。

背景技术

普通光谱仪光谱响应波段为可见光到近红外，采用阵列光电探测器，可以获得不同谱线的相对强弱和光谱宽度。在某些特殊的应用场合中，需要准确给出特定谱线或者特定谱段在光源辐射光谱成分中的比例，普通光谱仪无法满足要求。

发明内容

为了解决现有普通光谱仪无法准确给出特定谱线或者特定谱带在光源辐射光谱成分中的比例，本发明提供一种激光光谱谱线或者谱带测量装置及方法。

本发明的技术解决方案如下：

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；其特殊之处在于：

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Ⅰ38及测量部件Ⅱ37，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Ⅰ38设置在分束片36的反射光路上，所述测量部件Ⅱ37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Ⅲ5，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Ⅲ5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Ⅰ38、测量部件Ⅱ37及测量部件Ⅲ5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Ⅰ38、测量部件Ⅱ37及测量部件Ⅲ5为能量计。

进一步地，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，将激光光源1的出射光收集进入谱线产生单元。

进一步地，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Ⅰ32、光栅33及反射镜Ⅱ34。谱线产生单元有多种方式，采用光栅分光是最常用的一种方式。

进一步地，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。

进一步地，所述分束片36呈45°放置。

同时，本发明还提供了利用上述的测量装置进行谱线测量的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)分束片36透反比标定

将测量部件Ⅱ37放入分束片36的透射光路中，激光输出，利用测量部件Ⅰ38及测量部件Ⅱ37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；