[发明专利]一种双波长FWMI光谱鉴频器及其装调方法

权利要求书

1.一种双波长FWMI光谱鉴频器，其特征在于，包括激光发射系统、双波长FWMI主体和光电探测系统；

所述的激光发射系统包括沿光路顺次布置的双波长激光器、楔形镜、第一消色差透镜、衍射板、孔径光阑和第二消色差透镜，其中，所述楔形镜的数量至少为一个；所述双波长激光器发射的高功率激光首先通过至少一个楔形镜衰减后经过第一消色差透镜汇聚，汇聚后的光束经过衍射板做进一步的激光能量衰减，再经过孔径光阑和第二消色差透镜后产生恰当发散角且具有合适功率的激光扩束光束，并使其进入双波长FWMI主体；

所述的双波长FWMI主体包括带气压控制系统的密封腔以及设置在密封腔内的FWMI立方分光棱镜、第一玻璃臂、第二玻璃臂和FWMI高反镜，所述的FWMI高反镜连接在由微位移控制系统控制的微位移器上，第二玻璃臂和FWMI高反镜之间的空气间隙为空气臂；进入双波长FWMI主体的双波长信号光首先在FWMI立方分光棱镜处分成两束；其中反射光束通过第二玻璃臂和空气臂，被FWMI高反镜反射回来后再透过FWMI立方分光棱镜，并射出双波长FWMI主体；透射光束通过第一玻璃臂后再反射回FWMI立方分光棱镜，并被FWMI立方分光棱镜反射出FWMI主体；从双波长FWMI主体出射的干涉光束入射至光电探测系统；

所述的光电探测系统包括二向色镜、第一视场光阑、第一消球差透镜、第一探测器CCD、第二视场光阑、第二消球差透镜和第二探测器CCD；双波长FWMI中出射的干涉光束首先经过二向色镜将两个波长的光进行分离，分离后的干涉光束分别穿过第一视场光阑和第二视场光阑，两个干涉图再分别被对应的第一消球差透镜和第二消球差透镜成像到对应的探测器CCD上。

2.根据权利要求1所述的双波长FWMI光谱鉴频器，其特征在于，所述的双波长FWMI主体中，第一玻璃臂、第二玻璃臂和空气臂长度分别为d₁，d₂和d₃，对应的折射率则分别为n₁，n₂和n₃，满足FWMI双波长视场展宽条件以及FSR条件，具体表达式如下：

OPD＝2[n₁d₁-n₂d₂-n₃d₃]＝c/FSR (1)

式中，c为光速，FSR为干涉鉴频器的自由光谱范围，OPD为双波长FWMI的第一玻璃臂与第二玻璃臂、空气臂的光程差，λ₁，λ₂分别表示两个目标探测波长，θ_t为双波长FWMI设计时引入的倾斜入射角，通常为一较小角度值，用于进一步增大视场接收角。

3.根据权利要求1所述的双波长FWMI光谱鉴频器，其特征在于，所述激光发射系统、双波长FWMI主体和光电探测系统中，在各通光面及反射面镀有对应的双波长增透膜及高反膜。

4.根据权利要求1所述的双波长FWMI光谱鉴频器，其特征在于，所述孔径光阑的直径d与第二消色差透镜的焦距f配合，产生恰当发散角θ且具有合适功率的激光扩束光束，具体满足下式：