[发明专利]光纤型多楔块费索波长计

说明书

技术领域

本发明涉及波长测量，特别是一种光纤型多楔块费索波长计，可以便捷、高精度测量激光波长。

背景技术

费索干涉仪是测量激光波长常用的仪器，参见在先技术[中国专利公开号1077530]。这种技术只采用一个费索楔块获取干涉环，不容易达到高的测量精度。另一方面，普通波长计各光学元件之间的激光传输采用空间耦合技术需要较多的光学元件，参见在先技术[EP0992093]，这样的结构对于光学调谐和对准的难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤型多楔块费索波长计，该波长计应具有体积小巧，可精确、高速、便捷地测量激光线宽和中心波长。

本发明的技术解决方案如下：

一种光纤型多楔块费索波长计，其特点在于该波长计由标准激光源、第一光纤耦合器、熔融石英光纤、第二光纤耦合器、扩束准直镜组、费索干涉仪阵列、CCD阵列和信号处理器组成，上述各部件的位置关系如下：

所述的费索干涉仪阵列由多个不同厚度的楔角相同的费索楔块组成，标准激光源和待测激光通过第一光纤耦合器进入熔融石英光纤，传输到第二光纤耦合器进行分束，分束后的激光通过扩束准直镜组入射到所述的费索干涉仪阵列对应的费索楔块中，所述的CCD阵列接收到费索干涉条纹并转换成电信号，由信号处理器进行数据处理，根据干涉环间距的精确算出激光中心波长。

所述的第一光纤耦合器为1×2低损耗光纤耦合器。

所述的第二光纤耦合器为1×2、1×3或1×4低损耗光纤耦合器，与此相对应，所述的费索干涉仪阵列由具有2、3或4个不同厚度而楔角相同的费索楔块排列组成。

本发明的技术效果如下：

1、采用多个费索干涉仪实现波长精确测量。所述的费索干涉仪的楔块倾角相同而厚度不同。利用厚度较薄的费索干涉仪实现波长粗测，利用较厚的费索干涉仪实现波长精测。粗测和精测相结合可实现高速度、高精度的激光中心波长测量，可同时用于脉冲激光和连续激光的中心波长的测量；

2、本发明通过熔融石英光纤传导激光，减少了光路中所需的反射镜，有效地降低了光路对准和调节的难度；

3、通过光纤耦合器实现与熔融石英光纤方便地熔接，可以有效地降低了波长计空间尺寸。

附图说明

图1为光纤型多楔块费索波长计的结构示意图

图2为多楔块实现高精度波长测量原理框图

图3为以2个楔块为例波长迭代算法框图

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明的光纤型多楔块费索波长计的结构原理图。主要组成部分有标准激光源1、熔融石英光纤4、第一光纤耦合器3、第二光纤耦合器5、扩束准直镜组6、费索干涉仪阵列7、线性CCD8、信号处理器9。上述各部分的位置关系如下：

标准激光源1和待测激光2通过第一光纤耦合器3进入熔融石英光纤4，传输到第二光纤耦合器4进行分束，分束后的激光通过扩束准直镜组6入射到对应的费索干涉仪阵列7。线性CCD8接收到费索干涉条纹，并转换成电信号，由信号处理器9进行数据处理，根据等厚干涉环间距的精确算出激光中心波长。

利用费索干涉仪测量波长的原理如下：

激光束经扩束准直后，得到一平行光束，此平行光束进入费索干涉仪。平行光束经费索干涉仪后得到高对比度的等厚干涉条纹，并成像在线阵CCD上。

干涉条纹的间距p与波长成正比,对于标准激光源和待测激光，分别有：