[發明專利]基于激光合成波長干涉原理的波長測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201310386783.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103439010A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 陳本永;嚴利平;田秋紅;劉燕娜;樓盈天
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種基于激光合成波長干涉原理的波長測量方法，其特征在于：

（1）參考激光器和待測激光器的輸出光束經各自的偏振片后，成為正交線偏振光，入射到激光合成波長干涉儀，形成各自的干涉信號，分別由兩個光電探測器接收，干涉儀中的第一角錐棱鏡移動時，參考激光波長λ_R和待測激光波長λ_U的干涉信號的相位關系將發生變化，當這兩路干涉信號相位差變化2π時對應于第一角錐棱鏡移動半個由λ_R和λ_U形成的合成波長的位移，即λ_S/2；

（2）當參考激光波長λ_R和待測激光波長λ_U的差大于或等于0.7pm時，形成的半個合成波長λ_S小于第一角錐棱鏡的運動范圍300mm，此時，通過移動第一角錐棱鏡，檢測波長λ_R和波長λ_U的干涉信號兩次同時過零點所對應的位移，測得合成波長λ_S/2值；

（3）當參考激光波長λ_R和待測激光波長λ_U的差小于0.7pm時，形成的半個合成波長λ_S大于第一角錐棱鏡的運動范圍300mm，此時，根據激光合成波長干涉原理可知：第一角錐棱鏡移動位移ΔL和第二角錐棱鏡移動位移Δl之間存在對應關系

ΔL=λSλRΔl,]]>

因此，先移動第二角錐棱鏡小于λ_R/2的位移Δl來補償部分第一角錐棱鏡需要移動的位移，然后再移動第一角錐棱鏡，檢測波長λ_R和波長λ_U的干涉信號兩次同時過零點所對應的位移ΔL′，求得合成波長值

λS=2(ΔL′+λSλRΔl);]]>

（4）最后，根據待測激光波長λ_U和參考激光波長λ_R與合成波長λ_S之間的關系，得到待測激光器的波長

λU=λSλRλS±λR.]]>

2.根據權利要求1所述方法的一種基于激光合成波長干涉原理的波長測量裝置，其特征在于：參考激光器(1)輸出的光束經過透振方向平行于y軸的第一偏振片(2)后成為振動方向平行于y軸的線偏振光λ_R，射向第一偏振分光鏡(5)；待測激光器(3)輸出的光束經過透振方向平行于x軸的第二偏振片(4)后成為振動方向平行于x軸的線偏振光λ_U，射向第一偏振分光鏡(5)；線偏振光λ_R透過第一偏振分光鏡(5)和線偏振光λ_U經第一偏振分光鏡(5)反射后，合成一束正交線偏振光入射到由固定在直線位移工作臺(6)上的第一角錐棱鏡(7)、分光鏡(8)、第二偏振分光鏡(9)和固定在納米定位工作臺(10)上的第二角錐棱鏡(11)組成的激光合成波長干涉儀后，形成各自的干涉信號，經第三偏振分光鏡(12)分光后，分別由第一光電探測器(13)和第二光電探測器(14)接收后，經同時過零檢測模塊(15)與計算機(16)連接。