專利名稱：一種激光線寬測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光線寬度測(cè)量?jī)x器，具體涉及一種利用F-P標(biāo)準(zhǔn)具測(cè)量激光光線寬度的激光線寬測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
在激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，激光 的線寬表征激光的單色性,是激光的重要參數(shù)之一。特別是在需要應(yīng)用單色性好、激光波長(zhǎng)精確可控如染料激光器、固態(tài)可調(diào)諧激光器、光參量振蕩器等的激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，精確測(cè)量激光的線寬是必不可少的。常用的激光線寬的測(cè)量方法是使用掃描干涉儀，但該方法對(duì)脈沖激光測(cè)量有很大的局限性，特別是對(duì)高重頻、窄脈寬(小于100ns)的脈沖激光，使用寬波段的掃描干涉儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)由于脈沖抖動(dòng)現(xiàn)象以及激光橫模的存在等原因，調(diào)節(jié)過(guò)程煩瑣、同時(shí)測(cè)量誤差較大。在實(shí)驗(yàn)室中一般做定性判斷激光的縱模結(jié)構(gòu)時(shí)，也常用照相法，即將被測(cè)光均勻照射在利用多光束干涉原理制成的法布里-珀羅干涉儀(F — P標(biāo)準(zhǔn)具)上，通過(guò)對(duì)產(chǎn)生的干涉圖形進(jìn)行分析、測(cè)量，可以計(jì)算得到相應(yīng)的激光線寬值。這種測(cè)量方法雖然具有圖象直觀的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)被測(cè)光以及測(cè)量壞境有一定的要求，占用空間相對(duì)較大，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要處理、計(jì)算，線寬數(shù)值不能實(shí)時(shí)的精確獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，其目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能實(shí)時(shí)的獲得結(jié)果的激光線寬測(cè)量裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種激光線寬測(cè)量裝置，包括多個(gè)光纖耦合器，光纖耦合器通過(guò)光纖與多通道的光開(kāi)關(guān)連通，通過(guò)光開(kāi)關(guān)的激光束垂直照射到毛玻璃上，通過(guò)毛玻璃的激光束進(jìn)入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具，通過(guò)F-P標(biāo)準(zhǔn)的激光束先后透過(guò)透鏡和垂直狹縫直接照射到電荷耦合器件上，電荷耦合器件將光信號(hào)變換為電信號(hào)與PC機(jī)連通。從透鏡至電荷耦合器件的光程D等于透鏡的焦距f。所述的光纖稱合器的型號(hào)為GCX-L005-FC。所述的多通道光開(kāi)關(guān)的型號(hào)為SUN-FSW-I X 4-T。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，實(shí)現(xiàn)了激光線寬參數(shù)的在線、實(shí)時(shí)、精確、自動(dòng)的測(cè)量，既可測(cè)量連續(xù)激光的線寬又可測(cè)量脈沖激光的線寬，
并可快捷的測(cè)量多路不同的激光線寬。使用高精度的線陣CCD采集干涉圖樣，既保證了實(shí)用性，也兼顧了經(jīng)濟(jì)性。利用PC機(jī)人性化操作界面可顯示測(cè)量圖形、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并可直觀顯示測(cè)量結(jié)果。


圖I是本發(fā)明的激光線寬測(cè)量裝置組成示意圖；圖2是本發(fā)明的工作流程圖。其中
I光纖稱合器2光開(kāi)關(guān)
3毛玻璃4 F-P標(biāo)準(zhǔn)具
5透鏡6垂直狹縫 7電荷耦合器件(CXD) 8 PC機(jī)。
具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的激光線寬測(cè)量裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
如圖I所示，一種激光線寬測(cè)量裝置，包括多個(gè)光纖耦合器1，本發(fā)明設(shè)置四個(gè)光纖耦合器1，光纖耦合器I通過(guò)光纖與多通道的光開(kāi)關(guān)2連通，通過(guò)光開(kāi)關(guān)2的激光束垂直照射到毛玻璃3上，通過(guò)毛玻璃3的激光束進(jìn)入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具4，通過(guò)F-P標(biāo)準(zhǔn)4的激光束先后透過(guò)透鏡5和垂直狹縫6直接照射到電荷稱合器件(CO) :charge Coupled devices) 7上，電荷耦合器件7將光信號(hào)變換為電信號(hào)與PC機(jī)8連通。其中從透鏡5至電荷耦合器件7的光程D等于透鏡5的焦距f。垂直狹縫6的寬度為O O. 5mm之間可調(diào)。光纖稱合器I為光纖光學(xué)通用產(chǎn)品，型號(hào)為GCX-L005-FC,有市售。多通道光開(kāi)關(guān)2的型號(hào)為SUN-FSW-I X 4-T。F-P標(biāo)準(zhǔn)具4是一種光干涉元件一標(biāo)準(zhǔn)具,該標(biāo)準(zhǔn)具可選用Lambda Physik公司(德國(guó))生產(chǎn)的染料激光器配件，有市售。如圖2所示，本發(fā)明的工作過(guò)程包括以下步驟
步驟I :激光采樣
首先在激光采樣步驟中，分別調(diào)節(jié)各路被測(cè)激光的采樣光位置，使采樣激光通過(guò)光纖率禹合器輸入光纖(石英62. 5/125)中并進(jìn)行傳輸。光纖的輸出端(FC/PC)連接至光開(kāi)關(guān),米樣光信號(hào)通過(guò)不同的通道輸入至光開(kāi)關(guān)內(nèi)。其次，調(diào)整每路光的強(qiáng)度(對(duì)光強(qiáng)較強(qiáng)的信號(hào)光應(yīng)在光路中加入不同比率的衰減片)，使其滿足測(cè)量所需，此時(shí)，光開(kāi)關(guān)的輸出端輸出的激光光束為當(dāng)前選通通道的激光，完成激光采樣(SI)。步驟2:信號(hào)產(chǎn)生
利用光開(kāi)關(guān)選通輸出的單路激光垂直照射在毛玻璃上，光信號(hào)通過(guò)毛玻璃的散射效應(yīng)，均勻平行照射至標(biāo)準(zhǔn)具上。光線通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)具兩個(gè)表面反射形成了等傾干涉圖形。此圖形通過(guò)聚焦透鏡，成像于透鏡的焦平面處。然后，利用垂直光路放置的狹縫來(lái)確定圖像直徑的位置，并使位于像平面上、平行于狹縫的線陣CXD接收從狹縫中透過(guò)的圖像。此時(shí)，CXD像元上產(chǎn)生的電信號(hào)數(shù)據(jù)即代表了條紋圖像的位移和間距等參數(shù)，完成信號(hào)產(chǎn)生(S2)。步驟3:信號(hào)采集
微調(diào)垂直狹縫的大小改變CCD像元接受圖像的強(qiáng)度，然后通過(guò)CCD中的圖像采集卡采集相應(yīng)的圖像信息，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，完成信號(hào)采集(S3 )。步驟4:軟件處理
調(diào)用已知的相應(yīng)激光參數(shù)，利用采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行軟件編程，從而計(jì)算出對(duì)應(yīng)通 道的激光線寬最終數(shù)據(jù)。在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)的人性化操作界面可以顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及當(dāng)前采集到的圖像及相關(guān)信息，完成軟件處理(S4)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，實(shí)現(xiàn)了激光線寬參數(shù)的在 線、實(shí)時(shí)、精確、自動(dòng)的測(cè)量，既可測(cè)量連續(xù)激光的線寬又可測(cè)量脈沖激光的線寬，
并可快捷的測(cè)量多路不同的激光線寬。
權(quán)利要求
1.一種激光線寬測(cè)量裝置，包括多個(gè)光纖耦合器(I)，其特征在于所述的光纖耦合器(I)通過(guò)光纖與多通道的光開(kāi)關(guān)(2)連通，通過(guò)光開(kāi)關(guān)(2)的激光束垂直照射到毛玻璃(3)上，通過(guò)毛玻璃(3)的激光束進(jìn)入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具(4)，通過(guò)F-P標(biāo)準(zhǔn)(4)的激光束先后透過(guò)透鏡(5 )和垂直狹縫(6 )直接照射到電荷耦合器件(7 )上，電荷耦合器件(7 )將光信號(hào)變換為電信號(hào)與PC機(jī)(8)連通，從透鏡(5)至電荷耦合器件(7)的光程D等于透鏡(5)的焦距fo
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光線寬測(cè)量裝置，其特征在于所述的光纖耦合器(I)的型號(hào)為 GCX-L005-FC。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光線寬測(cè)量裝置，其特征在于所述的多通道光開(kāi)關(guān)(2)的型號(hào)為 SUN-FSW-I X 4-T。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種激光線寬測(cè)量裝置，包括多個(gè)光纖耦合器,光纖耦合器通過(guò)光纖與多通道的光開(kāi)關(guān)連通，通過(guò)光開(kāi)關(guān)的激光束垂直照射到毛玻璃上，通過(guò)毛玻璃的激光束進(jìn)入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具，通過(guò)F-P標(biāo)準(zhǔn)的激光束先后透過(guò)透鏡和垂直狹縫直接照射到CCD上，CCD將光信號(hào)變換為電信號(hào)與PC機(jī)連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，實(shí)現(xiàn)了激光線寬參數(shù)的在線、實(shí)時(shí)、精確、自動(dòng)的測(cè)量，既可測(cè)量連續(xù)激光的線寬又可測(cè)量脈沖激光的線寬，并可快捷的測(cè)量多路不同的激光線寬。
文檔編號(hào)G01B11/02GK102628736SQ20121011693
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者張?jiān)? 張志忠, 陳日升 申請(qǐng)人:核工業(yè)理化工程研究院