[发明专利]一种激光光谱频率分裂间隔测定方法和测定装置

权利要求书

1.一种激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

将激光光束取样分束，采用被测激光器的波长为时域内周期性连续变化；

将分束后的两束所述激光光束反向原路返回，将其中一束所述激光光束进行延时，然后将延时后的所述激光光束与另一束所述激光光束合束进行光学干涉；

通过平衡零拍探测器的两个光电探头的光电传感器面分别接收来自第二光纤分束器的第二输出臂和光纤环行器第三端口输出的激光，将两路信号在所述平衡零拍探测器上实现差分探测，探测两束所述激光光束干涉产生的迈克尔逊干涉条纹，根据所述干涉条纹的峰峰时域差值范围，标定所述激光光束频率扫描时的瞬时频率；

通过光纤隔离器隔离后方的光路中器件的反射光进入到所述被测激光器中，通过第一光纤分束器将所述被测激光器的功率分为两部分，其中取样的一部分功率用于激光调谐频率范围测量，在时域上结合光谱谱线进行频率标定。

2.如权利要求1所述的激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，安装被测激光器时，采用用于量子场强测量系统中耦合光的509nm单频激光器，其波长连续可变。

3.如权利要求1所述的激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，将所述激光光束取样分束时，通过第一光纤分束器，将取样部分功率用于激光干涉测量激光频率；通过第二光纤分束器，将取样一半的激光功率用于后续双光束干涉，另一半输入至平衡零拍探测器。

4.如权利要求1所述的激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，将分束后的两束所述激光光束折返合束，且进行光学干涉时，通过光纤环行器、第三光纤分束器、延时光纤、第一光纤法拉第旋光镜和第二光纤法拉第旋光镜实现；激光光束依次经过所述光纤环行器的光纤环行器第一端口、光纤环行器第二端口、第三光纤分束器，之后分成两部分等功率激光，分别经由延时光纤、第一光纤法拉第旋光镜和第二光纤法拉第旋光镜，然后在第一光纤法拉第旋光镜、第二光纤法拉第旋光镜两个旋光镜上反射的激光反向原路返回至所述光纤环行器，从光纤环行器第三端口输出。

5.如权利要求1所述的激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，探测两束所述激光光束干涉产生的迈克尔逊干涉条纹时，采用示波器读取平衡零拍探测器输出的电信号，在示波器上得到对应干涉信号的电信号。

6.如权利要求1所述的激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，将两路信号在所述平衡零拍探测器上实现差分探测时，通过所述平衡零拍探测器差分特点，将两束光信号强度做差，消除信号背景；通过所述平衡零拍探测器输出电压经过电缆进入示波器进行干涉信号显示存储处理。

7.一种激光光谱频率分裂间隔测定装置，用于实现如权利要求1-6中任一项所述的激光光谱频率分裂间隔测定方法，其特征在于，包括：

所述被测激光器，用于发射被测激光光束；

光束防反射模块，用于防止后续链路器件连接中，反向所述激光光束进入到所述被测激光器中；

取样分束模块，用于将所述激光光束分束成两束；

光束折返合束及干涉模块，用于将分束后的两束所述激光光束合束并产生光学干涉；

干涉条纹探测模块，用于探测两束所述激光光束干涉产生的迈克尔逊干涉条纹。

8.如权利要求7所述的激光光谱频率分裂间隔测定装置，其特征在于，

所述被测激光器后依次设置所述光纤隔离器、所述第一光纤分束器、所述第二光纤分束器、所述光纤环行器、第三光纤分束器、延时光纤和光纤法拉第旋光镜；所述光纤隔离器隔离后方反射光避免进入所述被测激光器中，所述第一光纤分束器将所述被测激光器的功率分为两部分；第二光纤分束器用于将激光分成两束激光，一束激光直接接入光电探测器的一个光电传感器上；

另一束激光进入所述光纤环行器后，经所述第三光纤分束器被分成两份，其中

一份依次经过所述延时光纤、第一法拉第旋光镜后，光束在所述延时光纤内折返，依次经过所述第三光纤分束器、所述光纤环行器，从所述光纤环行器第三端口输出，另一束光直接经过第二法拉第旋光镜后光束折返，在所述第三光纤分束器上与被延时光束合束后产生光纤链路上干涉，然后经过所述光纤环行器，从所述光纤环行器第三端口输出，进入所述平衡零拍探测器的另一个光电传感器面上。