[發明專利]一種激光波長測量系統、激光波長計算方法及計算系統

在審

• 申請號: 202210406141.8
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114485964A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 黃建軍;金鏢;廉哲;劉皓寒
• 申請（專利權）人: 蘇州聯訊儀器有限公司
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 趙燕燕

本發明提供了一種激光波長測量系統、激光波長計算方法及計算系統，屬于光干涉測試技術領域。該激光波長測量系統包括：分光裝置，用于將待測激光分成呈預設角度布置且分光比為50:50的反射光束和透射光束，所述反射光束和所述透射光束均為平行光束；薄型斐索干涉腔、第一柱面鏡和第一線列探測器，依次設置于所述反射光束的下游且均與所述反射光束垂直；厚型斐索干涉腔、第二柱面鏡和第二線列探測器，依次設置于所述透射光束的下游且均與所述透射光束垂直，所述薄型斐索干涉腔的厚度小于所述厚型斐索干涉腔的厚度。本發明的激光波長測量系統、激光波長計算方法及計算系統能夠兼顧激光波長的測量速度和精度。

技術領域

本發明涉及光干涉測試領域，特別是涉及一種激光波長測量系統、激光波長計算方法及計算系統。

背景技術

激光波長測量方法大部分基于干涉原理，常見的商業化的波長測量儀器中使用的干涉腔分為邁克爾遜干涉型，F-P干涉型及斐索干涉型等。斐索干涉儀是測量激光波長常用的儀器，現有的技術只采用一個斐索楔塊獲取干涉環，不容易達到高的測量精度。

目前波長計主流是邁克爾遜干涉類型波長計，主要的缺陷是測量速度極其慢，生產效率低下，且邁克爾遜波長計使用動臂式結構，儀器采用運動元件，測量是在運動過程中進行的，因此只能測量連續激光波長。而一些基于FP腔的波長測量又受光功率和溫度的影響較大，精度比較差。而使用單斐索干涉腔結構無法實現高精度的要求（如采用厚度為1mm的斐索干涉腔，最終波長測量精度為10-5量級），因此，現有技術中的激光波長測量系統無法兼顧速度和精度。

發明內容

本發明第一方面的一個目的是提供一種激光波長測量系統，能夠兼顧激光波長的測量速度和精度。

本發明的進一步的一個目的是要保證測量結果的準確性。

本發明第二方面的一個目的是提供一種用于上述激光波長測量系統的激光波長計算方法。

本發明第三方面的一個目的是提供運行上述激光波長計算方法的計算系統。

特別地，本發明提供了一種激光波長測量系統，包括：分光裝置，用于將待測激光分成呈預設角度布置且分光比為50:50的反射光束和透射光束，所述反射光束和所述透射光束均為平行光束；薄型斐索干涉腔、第一柱面鏡和第一線列探測器，依次設置于所述反射光束的下游且均與所述反射光束垂直，所述反射光束經所述薄型斐索干涉腔和所述第一柱面鏡后在所述第一線列探測器上形成第一干涉條紋，所述第一線列探測器用于測量所述第一干涉條紋的相位和周期；厚型斐索干涉腔、第二柱面鏡和第二線列探測器，依次設置于所述透射光束的下游且均與所述透射光束垂直，所述薄型斐索干涉腔的厚度小于所述厚型斐索干涉腔的厚度，所述透射光束經所述厚型斐索干涉腔和所述第二柱面鏡后在所述第二線列探測器上形成第二干涉條紋，所述第二線列探測器用于測量所述第二干涉條紋的相位和周期。

可選地，所述薄型斐索干涉腔的厚度在0.05-2mm之間，所述厚型斐索干涉腔的厚度在5-20mm之間。

可選地，所述薄型斐索干涉腔包括依次布置的第一平板玻璃、第一反射膜、帶楔角且呈環形的第一玻璃環、第二反射膜和第二平板玻璃；

所述厚型斐索干涉腔包括依次布置的第三平板玻璃、第三反射膜、帶楔角且呈環形的第二玻璃環、第四反射膜和第四平板玻璃。

可選地，所述分光裝置包括中心對齊于同一直線且依次布置的光纖、光纖準直器和離軸拋物面反射鏡，所述離軸拋物面反射鏡的焦點與所述光纖準直器的出射端重合，所述離軸拋物面反射鏡用于將從所述光纖準直器射出的發散光束轉變為平行光束，所述分光裝置還包括位于所述平行光束下游的分光器，用于將所述平行光束分為所述反射光束和所述透射光束。

特別地，本發明還提供了一種用于上述任一項所述的激光波長測量系統的激光波長計算方法，包括：