[发明专利]一种紧凑型激光波长测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，包括光纤(1)、准直镜组、干涉腔(3)、光电探测器和控制与数据处理模块，所述光纤(1)纤芯的端面为孔径光阑，待测波长的激光束入射在孔径光阑上，经准直镜组准直为平行光束，照射在干涉腔(3)上，光束在干涉腔(3)内多次反射后出射，形成干涉条纹，所述的光电探测器采集条纹信号并传输至控制与数据处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述的干涉腔(3)由多个厚度不等的楔板组成，包括多个平面，其中，前平面与中间平面之间形成第一楔角，中间平面与后平面之间形成第二楔角，所述的第一楔角和第二楔角在垂直于光轴的平面上投影方向不重合。

3.根据权利要求1或2所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述干涉腔(3)的前平面中心位置到中间平面中心位置之间的距离与中间平面中心位置到后平面中心位置之间的距离不相等。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述干涉腔(3)的平面均镀有分光膜。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述的光电探测器为阵列探测器，包括面阵探测器(4)和线阵探测器(8)，所述光电探测器的探测面垂直于干涉腔(3)出射光束方向。

6.根据权利要求5所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述的线阵探测器(8)设有多个，其中一个线阵探测器(8)垂直于薄楔板后表面反射光束的方向，另一个线阵探测器(8)垂直于薄楔板后表面透射光束方向，其中，反射方向的线阵探测器(8)沿其光轴旋转一个角度，该角度为干涉腔(3)中楔板的夹角。

7.根据权利要求5所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述线阵探测器(8)的前方放置有柱透镜(7)，线阵探测器(8)位于柱透镜(7)的焦面上。

8.根据权利要求1所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述的准直镜组为消球差、消色差镜头，在装置的波长测量范围内波像差小于λ，所述的准直镜组的物方光轴垂直于孔径光阑，且孔径光阑的中心位于准直镜组的前焦点上。

9.根据权利要求1或8所述的一种紧凑型激光波长测量装置，其特征在于，所述的准直镜组采用曲面反射镜(2)。

10.一种紧凑型激光波长的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)光电探测器分别在平行于干涉腔两个楔角方向上采集条纹数据，选择与薄楔板的楔角方向平行的干涉图案，其单个周期长度为L，计算得到第一步波长值：

(2)薄楔板楔角方向上的探测器中心位置距离相邻条纹峰值位置的距离记为相位δ₁，根据薄楔板的中心位置的厚度t₁得到第二步波长值：

(3)厚楔板楔角方向上探测器中心位置距离相邻条纹峰值位置的距离记为相位δ₂，根据厚楔板的中心位置的厚度t₂计算得到最终波长值：