[發明專利]一種測量高精細度腔精細度的方法及裝置

有效

• 申請號: 201611024930.6
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106768873B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 賈夢源;馬維光;趙剛;周月婷;賈鎖堂
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種測量高精細度腔精細度的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對激光器輸出的激光加上第一個調制頻率，作為載頻的激光會產生對稱的兩個邊帶，即邊帶-1和邊帶1，邊帶-1和邊帶1通過與待測的高精細度腔作用產生誤差信號，誤差信號的反饋將激光器出射激光的中心頻率鎖定到高精細度腔腔模的中心；所述第一個調制頻率大于腔模的全寬小于一個自由光譜區；(2)對激光加上第二個調制頻率，該調制頻率的大小近似等于高精細度腔一倍自由光譜區的大小，這時激光會產生對稱的兩個邊帶，即邊帶-2和邊帶2，掃描第二個調制頻率，這樣在待測的高精細度腔的透射端會得到一個關于光強的起伏，光強起伏的形狀對應于高精細度腔腔模的形狀；(3)將掃描得到的高精細度腔腔模圖樣用腔模的洛倫茲線型進行擬合：

直接得出高精細度腔的精細度F；

式中，x代表高精度腔內透射光的頻率，y代表透射光的光強，y₀與A是與探測器有關的常數，F是高精細度腔的精細度，FSR是測量得到的高精細度腔的一倍自由光譜區頻率。

2.如權利要求1所述的一種測量高精細度腔精細度的方法，其特征在于，步驟(3)中可進行多次測量以及擬合后得到多個高精細度腔精細度值，然后求得一個高精細度腔精細度的平均值。

3.一種測量高精細度腔精細度的裝置，用于實現如權利要求1或2所述的方法；其特征在于，包括激光器(1)、順次位于激光器(1)出射光路上的第一電光調制器(2)、第二電光調制器(3)、匹配透鏡(5)、1/2波片(6)、偏振分光棱鏡(7)；偏振分光棱鏡(7)的透射光路上設有1/4波片(8)，待測的高精細度腔(9)位于1/4波片(8)的出射光路上，高精細度腔(9)的出射光路上順次設有第一聚焦透鏡(10)和第一探測器(11)，第一探測器(11)的信號輸出端連接有示波器；偏振分光棱鏡(7)的反射光路上順次設有第二聚焦透鏡(12)和第二探測器(13)；第二電光調制器(3)的射頻輸入端口連接有壓控振蕩器(15)，壓控振蕩器(15)的信號輸入端連接有第一函數發生器(14)，第一函數發生器(14)與示波器相連接；

還包括第二函數發生器(16)，第二函數發生器(16)的信號輸出端連接有分束器(17)，分束器(17)的第一輸出端口與第一電光調制器(2)的射頻輸入端口相連接，分束器(17)的第二輸出端口順次連接有移相器(18)、混頻器(19)、低通濾波器(20)、比例積分電路(21)和高壓放大器(22)；高壓放大器(22)的信號輸出端與激光器(1)的電壓調制端口相連接；第二探測器(13)的信號輸出端與混頻器(19)相連接。

4.如權利要求3所述的一種測量高精細度腔精細度的裝置，其特征在于，第一電光調制器(2)、第二電光調制器(3)采用光纖電光調制器。

5.如權利要求3或4所述的一種測量高精細度腔精細度的裝置，其特征在于，激光器(1)采用摻鉺光纖激光器。