[發(fā)明專利]單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210548742.2
• 申請(qǐng)日: 2022-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN114923589A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建欣;劉一軒;馬世幫;楊坤;郭仁慧;馬駿;朱日宏;何勇;王青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J9/02
• 分類號(hào): G01J9/02
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

本發(fā)明公開了一種單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置，包括沿主光路依次共軸放置的光纖端口、準(zhǔn)直鏡、干涉腔、柱面鏡和線陣探測(cè)器。待測(cè)激光通過(guò)光纖端口入射至波長(zhǎng)計(jì)，通過(guò)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后入射至Fizeau干涉腔中干涉，由干涉腔后端面出射后經(jīng)柱面鏡匯聚能量后在線陣探測(cè)器中形成干涉條紋。本發(fā)明提出的單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置，相比傳統(tǒng)波長(zhǎng)測(cè)量系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單穩(wěn)定，且可以通過(guò)分區(qū)鍍膜，實(shí)現(xiàn)單腔波長(zhǎng)高精度測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涉及光學(xué)精密測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

激光波長(zhǎng)作為測(cè)量基準(zhǔn)值已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于位移、平面度、粗糙度、振動(dòng)、重力加速度、長(zhǎng)度、速度、角度、直線度和垂直度等的測(cè)量，精確地測(cè)量波長(zhǎng)大小不僅可以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，更是量值溯源的關(guān)鍵技術(shù)。此外，激光波長(zhǎng)測(cè)量在大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。大氣風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速的測(cè)量可以通過(guò)測(cè)量散射激光的波長(zhǎng)的漂移結(jié)合多普勒效應(yīng)得到，這方面的研究能夠應(yīng)用在在天文和國(guó)防領(lǐng)域。因此，研制高精度、高分辨率以及寬譜段的激光波長(zhǎng)計(jì)是非常有必要的。傳統(tǒng)的邁克爾遜和FP干涉型波長(zhǎng)計(jì)測(cè)量精度底，且只可以用于連續(xù)激光測(cè)量。多光束Fizeau干涉儀能夠快速高效的實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)以及大氣風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速的高精度測(cè)量，國(guó)內(nèi)對(duì)于基于多光束Fizeau干涉儀的波長(zhǎng)測(cè)量裝置的研究還處在起步階段，急需進(jìn)一步的深入研究。同時(shí)現(xiàn)有的波長(zhǎng)測(cè)量裝置中需要多個(gè)干涉腔，光路復(fù)雜，能量利用率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置，所述單腔波長(zhǎng)計(jì)包括沿主光路依次共軸放置的光纖端口、準(zhǔn)直鏡、Fizeau干涉腔、柱面鏡和線陣探測(cè)器；所有光學(xué)元件相對(duì)于儀器底座平面同軸等高；

光纖端口發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直鏡后，以平行光入射至Fizeau干涉腔中發(fā)生干涉，之后從Fizeau干涉腔后底面出射經(jīng)柱面鏡聚焦至線陣探測(cè)器形成干涉條紋。

進(jìn)一步地，所述光纖端口位于準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)位置處。

進(jìn)一步地，所述Fizeau干涉腔包括沿光路方向依次放置且膠合的基板、空心圓柱和蓋板，所述空心圓柱內(nèi)設(shè)有階梯塊；基板后底面與階梯塊前底面相膠合，階梯塊后底面鍍部分反射部分透射膜；蓋板的前底面鍍部分反射部分透射膜。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：

(1)單通道光路，能量使用率高，裝調(diào)簡(jiǎn)單；

(2)無(wú)需參考激光，利用多級(jí)Fizeau腔迭代實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量；

(2)可以通過(guò)分區(qū)鍍膜，實(shí)現(xiàn)寬波段波長(zhǎng)的高精度測(cè)量。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明單通道型多級(jí)斐索波長(zhǎng)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明Fizeau干涉腔結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖(a)為主視圖，圖(b)為側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本申請(qǐng)，并不用于限定本申請(qǐng)。

需要說(shuō)明，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。