[发明专利]光纤型激光波长计

摘要

一种光纤型激光波长计，由透镜、熔融石英光纤、光纤耦合器、波长校准装置、光栅单色仪、波长精测装置、线性CCD、信号处理器和数据线组成。本发明采用熔融石英光纤导光和光纤耦合器分束有效降低了波长计的空间尺寸和复杂性；波长的校准、粗测和精测有效结合可实现激光中心波长和光谱带宽高精度实时测量。本发明可精确、高速、便捷地测量连续激光和脉冲激光的线宽和中心波长。特别是准分子激光器的激光波长测量。

主权项

一种光纤型激光波长计，其特征在于该波长计由聚焦透镜(1)、第一熔融石英光纤(2)、第二熔融石英光纤(4)、第三熔融石英光纤(5)、第四熔融石英光纤(8)、第五熔融石英光纤(9)、第一光纤耦合器(3)、第二光纤耦合器(6)、波长校准装置(7)、光栅单色仪(10)、波长精测装置(11)、线性CCD(12)、信号处理器(13)和数据线(22)组成，上述各部分的位置关系如下：待测激光经聚焦透镜(1)耦合到第一熔融石英光纤(2)并传输到高分束比的第一光纤耦合器(3)进行分束，经该第一光纤耦合器(3)分出的较强光束经第二熔融石英光纤(4)传输到波长校准装置(7)进行波长校准；经第一光纤耦合器(3)分出的较弱的光束经第三熔融石英光纤(5)传输到分束比为5∶5的第二光纤耦合器(6)的输入端，经第二光纤耦合器(6)分束后，一束光经第四熔融石英光纤(8)入射到光栅单色仪(10)的输入端，经该光栅单色仪(10)衍射的光斑在线性CCD(12)上成像；经第二光纤耦合器(6)分束的第二光束经第五熔融石英光纤(9)入射到波长精测装置(11)的输入端，经波长精测装置(11)生成的干涉环也成像在所述的线性CCD(12)上，该线性CCD(12)记录的条纹信息经所述的数据线(22)传递给所述的信号处理器(13)进行分析和处理，显示出待测激光的中心波长和线宽的信息；所述的波长校准装置(7)由聚焦透镜(23)、光斩波器(24)、Fe透明空心阴极灯(25)、高压直流电源(30)、信号输出电路(34)、屏蔽箱(35)和锁相放大器(36)组成。其上述各部分之间的关系为：经第二熔融石英光纤(4)传输的光束经聚焦透镜(23)并穿过光斩波器(23)后聚焦到Fe透明空心阴极灯(25)的电极之间，高压直流电源(30)为Fe透明空心阴极灯(25)提供电源，位于屏蔽箱(35)内的信号输出电路(34)与Fe透明空心阴极灯(25)和高压直流电源(30)串联，信号输出电路(34)提取的信号输出到锁相放大器(36)实现输出和显示；所述的光栅单色仪(10)由依次的小孔(14)、抛物面高反镜(15)、中阶梯光栅(16)和第一成像透镜(17)组成。其上述各部分之间的关系为：经第四熔融石英光纤(8)输出的信号光入射到位于抛物面高反镜(15)焦点处的小孔(14)，光束经抛物面高反镜(15)实现扩束和准直，然后入射到中阶梯光栅(16)进行衍射，衍射光斑经第一成像透镜(17)成像到线性CCD(12)；所述的波长精测装置(11)由依次的准直透镜(18)、微透镜阵列(19)、标准具(20)和第二成像透镜(21)组成。所述的上述各部分之间的关系为：经第五熔融石英光纤(9)入射到准直透镜(18)，准直后的光束入射到微透镜阵列(19)实现均匀和小角度发散，然后入射到标准具(20)实现多光束干涉，干涉条纹经第二成像透镜(21)成像到线性CCD(22)；所述的线性CCD(12)为高探测灵敏度的EMCCD；所述的信号输出电路(34)由电流表(31)、镇流电阻(32)和去耦电容(33)组成。