[發明專利]一種光譜分析方法和設備

有效

• 申請號: 201210256660.7
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN103575394A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張強;申屠國樑
• 申請（專利權）人: 張強;申屠國樑
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02;G01J9/00;G01N21/25
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種光譜分析方法，其特征在于，包括：

步驟A：將待側信號光和泵浦光進行波分復用處理后，進行非線性和頻作用輸出可見光，所述待測信號光、所述泵浦光和所述可見光具備相位匹配關系；

步驟B：將所述可見光經過濾后獲得高純度可見光；

步驟C：利用單光子探測器對所述高純度可見光進行探測，并利用計數器對所述可見光的光子數進行計數；

調節所述泵浦光的波長，在所述可見光的光子數達到最大值時，根據當前泵浦光的波長與所述待測信號光的波長一一對應關系，獲取待測信號光波長；

步驟D：根據所述待測信號光的波長與由所述可見光的光子數獲得的所述待測信號光的強度，得到所述待測信號光的原始光譜。

2.如權利要求1所述的光譜分析方法，其特征在于，還包括：

在未輸入待測信號光時，重復上述步驟A-D得到本底噪聲光譜；

將所述待測信號光的原始光譜與所述本底噪聲光譜相減得到待測信號光的真實光譜。

3.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，利用周期性極化鈮酸鋰波導進行非線性和頻作用輸出可見光；所述單光子探測器具體為硅雪崩二極管單光子探測器。

4.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，所述泵浦激光具體為連續可調諧長波泵浦光。

5.一種光譜分析設備，其特征在于，用于實現權利要求1-4中任一項權利要求中的光譜分析方法，至少包括：

泵浦光發生裝置、待測信號光發生裝置、波分復用器、非線性和頻波導、單光子探測器和控制器，其中：

所述泵浦光發生裝置通過依次連接的濾波器和衰減器與波分復用器的輸入端連接；

所述待測信號光發生裝置的輸出端與所述波分復用器的輸入端連接；

將待側信號光和泵浦光進行波分復用處理后，進行非線性和頻作用輸出可見光，所述待測信號光、所述泵浦光和所述可見光具備相位匹配關系；

所述波分復用器與所述非線性和頻波導連接后經過濾模塊與單光子探測器連接，所述單光子探測器的輸出端與計數器連接；

所述控制器調節所述泵浦光的波長，在所述可見光的光子數達到最大值時，根據當前泵浦光的波長與所述待測信號光的波長一一對應關系，獲取待測信號光波長；

根據所述待測信號光的波長與由所述可見光的光子數獲得的所述待測信號光的強度，得到所述待測信號光的原始光譜。

6.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，所述控制器還用于：非線性和頻波導具體為周期性極化鈮酸鋰波導；

將所述待測信號光的原始光譜與所述本底噪聲光譜相減得到待測信號光的真實光譜。

7.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，非線性和頻波導具體為周期性極化鈮酸鋰波導，所述周期極化鈮酸鋰波導置于半導體溫控器內，半導體溫控器上貼附有熱電偶和致冷模塊；

熱電偶的輸出端與所述溫控器的信號輸入端相連，所述溫控器的信號輸出端與致冷模塊相連。

8.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，所述單光子探測器具體為硅雪崩二極管單光子探測器，所述泵浦光發生裝置具體為連續可調諧長波泵浦光發生裝置。

9.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，所述過濾模塊具體為：

依次連接的第一顯微物鏡、二向色鏡、低通濾波片、高通濾波片、光闌和第二顯微物鏡。

10.如權利要求1所述的光譜分析設備，其特征在于，所述過濾模塊具體為：

依次連接的第一顯微物鏡、二向色鏡、低通濾波片、高通濾波片、棱鏡、反射鏡和第二顯微物鏡。