專利名稱：一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙頻He-Ne激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置及其測量方法。
背景技術(shù)：
雙頻激光干涉儀具有測量精度高、測量速度快和環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)等特點(diǎn)，其在激光精密計(jì)量領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，尤其是在精密位移平臺定位等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著不可替代的作用。1970年惠普公司首次推出了基于雙頻He-Ne激光器的商用雙頻外差干涉儀用于增量式位移測量，其測量精度可達(dá)λ/16，目前市場上已有多個(gè)廠家的多種性能雙頻激光干涉儀產(chǎn)品。雙頻激光干涉儀的核心元件是雙頻激光器，其輸出激光包括具有一定頻率差的兩個(gè)正交偏振的激光，其波長作為測量的基礎(chǔ)尺度。由于雙頻激光干涉儀的測量結(jié)果與雙頻激光器的波長直接聯(lián)系，所以雙頻激光器的絕對頻率及其頻率穩(wěn)定度決定了干涉儀的測量精確度。為實(shí)現(xiàn)納米量級的測量精確度，雙頻激光器輸出激光的絕對頻率需精確到10MHz， I小時(shí)頻率相對穩(wěn)定度需達(dá)到I X 10_9，在光刻應(yīng)用等某些高精度微納加工領(lǐng)域甚至需要更高的相對穩(wěn)定性。所以，在雙頻激光器研制過程以及出廠前，其絕對頻率及穩(wěn)定度需要經(jīng)過嚴(yán)格的測量。在633nm激光頻率波段，127I2吸收穩(wěn)頻He-Ne激光是國際計(jì)量委員會推薦的實(shí)施米定義的12種穩(wěn)頻激光譜線之一，其頻率相對不確定度為2. I X 10_n。He-Ne激光頻率的測量通常是通過與127I2吸收穩(wěn)頻He-Ne激光拍頻獲得，但受到拍頻帶寬限制這種方法測量的頻率范圍十分有限。此外，127I2吸收穩(wěn)頻He-Ne激光對溫度和環(huán)境振動(dòng)等噪聲非常敏感， 采用127I2吸收穩(wěn)頻He-Ne激光作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行頻率測量是對測量環(huán)境有著苛刻要求。光頻梳的出現(xiàn)解決了光學(xué)頻率直接精密測量的問題，使得激光頻率測量結(jié)果可直接溯源至具有更高精確度的時(shí)間頻率基準(zhǔn)。由于光頻梳直接建立了微波頻率基準(zhǔn)與光波頻率的聯(lián)系，鎖定至微波頻率基準(zhǔn)的光頻梳相比現(xiàn)有穩(wěn)定激光具有更高的頻率穩(wěn)定度，且其光譜范圍可覆蓋可見至近紅外區(qū)域，所以光頻梳有望成為取代現(xiàn)有穩(wěn)頻激光的下一代光頻基準(zhǔn)。盡管光頻梳在光學(xué)頻率測量方面具有顯著優(yōu)勢，但是由于雙頻He-Ne激光的正交偏振特性，如果直接利用光頻梳對其頻率進(jìn)行測量會極大地增加系統(tǒng)難度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置及其測量方法，將光頻梳作為微波頻率與光波頻率的橋梁，雙頻He-Ne激光器頻率測量結(jié)果可溯源至微波頻率基準(zhǔn)，具有計(jì)量學(xué)意義，且能夠同時(shí)直接測得雙頻He-Ne 激光器兩個(gè)正交偏振激光的絕對頻率，具有良好的抗干擾性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置，包括相互連接的穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I和雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2 ；
所述穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I包括依次連接的可調(diào)諧激光器101、光隔離器102以及第一光纖準(zhǔn)直器103，和所述第一光纖準(zhǔn)直器103通過保偏光纖104依次連接的保偏光纖耦合器 105、第二光纖準(zhǔn)直器106、第一 1/2波片107、第一偏振分光立方體108、第一偏振片111以及光柵112,所述第一 1/2波片107和第一偏振片111連接在第一偏振分光立方體108的一中軸線上，第二 1/2波片110通過保偏光纖104連接在第一偏振分光立方體108的另一中軸線上，光頻梳109通過保偏光纖104和第二 1/2波片110相連接，平面反射鏡113的位置使光柵112反射的光束經(jīng)過平面反射鏡113反射后入射至第一光電探測器114，所述第一光電探測器114依次和放大器115、鑒相器116、控制器117電連接，所述控制器117的輸出端和所述可調(diào)諧激光器101的電流調(diào)制端口電連接，計(jì)算機(jī)119的信號輸入端口分別與可調(diào)諧激光器101、波長計(jì)120和控制器107的信號輸出端口相電連接，銣鐘118的輸出端分別與所述光頻梳109和鑒相器116的輸入端相電連接；所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2包括和所述穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I的保偏光纖耦合器105 通過保偏光纖104相連接的第三光纖準(zhǔn)直器201，和所述第三光纖準(zhǔn)直器201通過保偏光纖 104依次連接的第三1/2波片202，第二偏振分光立方體204、第三偏振片207以及第三光電探測器208，所述第三1/2波片202和第三偏振片207連接在第三光電探測器208的一中軸線上，雙頻He-Ne激光器203和第二偏振片205通過保偏光纖104連接在第三光電探測器208的另一中軸線上，所述第二偏振片205通過保偏光纖104和第二光電探測器206相連接，所述第二光電探測器206和第三光電探測器208的輸出端分別和頻率計(jì)數(shù)器209的輸入端相電連接。所述可調(diào)諧激光器101輸出單一頻率、單一線偏振方向激光，通過改變其工作電流或電壓可連續(xù)調(diào)諧其輸出激光頻率。所述光頻梳109的工作波長覆蓋所述可調(diào)諧激光器101的所有頻率，且其重復(fù)頻率和偏置頻率鎖定至微波頻率基準(zhǔn)信號。一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置的測量方法為所述可調(diào)諧激光器101出射的激光經(jīng)所述光隔離器102后由所述第一光纖準(zhǔn)直器103進(jìn)入所述保偏光纖104，經(jīng)所述保偏光纖耦合器105分成三路激光，第一路進(jìn)入所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2，第二路進(jìn)入所述波長計(jì)120，第三路經(jīng)所述第二光纖準(zhǔn)直器106出射為空間激光光束并經(jīng)所述第一 1/2 波片107旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)后由所述第一偏振分光立方體108透射,所述光頻梳109輸出的光束經(jīng)所述第二 1/2波片110旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)后由所述第一偏振分光立方體108反射，經(jīng)透射和反射后的兩路激光光束經(jīng)所述第一偏振片111后入射至所述光柵112，由所述光柵112反射的 +1級光束經(jīng)所述平面反射鏡113反射后入射至所述第一光電探測器114并轉(zhuǎn)化為電信號； 所述第一光電探測器114輸出的電信號經(jīng)所述放大器115后作為測量信號輸入至所述鑒相器116，所述銣鐘118的輸出信號分別輸入至所述光頻梳109和所述鑒相器116作為參考信號，所述鑒相器116輸出的信號電壓與參考信號和測量信號的相位差成線性關(guān)系，所述鑒相器116輸出的信號輸入至所述控制器117經(jīng)比例-積分控制后輸出電壓信號輸入至所述可調(diào)諧激光器101的電流調(diào)制端口 ；所述計(jì)算機(jī)119的信號輸入端口分別與所述可調(diào)諧激光器101、所述波長計(jì)120和所述控制器107的信號輸出端口相連接，穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I的所有工作由計(jì)算機(jī)119中的軟件進(jìn)行操控；經(jīng)所述保偏光纖耦合器105分成的第一路激光進(jìn)入所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2的第三光纖準(zhǔn)直器201,經(jīng)第三光纖準(zhǔn)直器201出射的激光經(jīng)所述第三1/2波片202偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)后輸入至所述第二偏振分光立方體204，所述雙頻He-Ne激光器203出射的激光入射至所述第二偏振分光立方體204,經(jīng)所述偏振分光立方體204分光后的一路光經(jīng)所述第二偏振片205后入射至所述第二光電探測器206轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)所述偏振分光立方體204分光后的另一路光經(jīng)所述第三偏振片207后入射至所述第三光電探測器208轉(zhuǎn)化為電信號， 所述第二光電探測器206和所述第三光電探測器208的輸出的電信號分別輸入至所述頻率計(jì)數(shù)器209。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)I、由于本發(fā)明采用光頻梳作為微波頻率與光波頻率的橋梁，雙頻He-Ne激光器頻率測量結(jié)果可溯源至微波頻率基準(zhǔn)，具有計(jì)量學(xué)意義；2、由于本發(fā)明采用頻率鎖定至光頻梳的可調(diào)諧激光進(jìn)行對雙頻He-Ne激光頻率測量，可同時(shí)直接測得雙頻He-Ne激光器兩個(gè)正交偏振激光的絕對頻率；3、由于本發(fā)明采用保偏光纖系統(tǒng)進(jìn)行激光傳輸，系統(tǒng)具有良好的抗干擾性，可用于工業(yè)環(huán)境中的雙頻He-Ne激光器頻率測量。


附圖是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中實(shí)線為激光光路，虛線為電子線路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如附圖所示，本發(fā)明一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置，包括相互連接的穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I和雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2 ;所述穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I包括依次連接的可調(diào)諧激光器101、光隔離器102以及第一光纖準(zhǔn)直器103，和所述第一光纖準(zhǔn)直器103通過保偏光纖 104依次連接的保偏光纖稱合器105、第二光纖準(zhǔn)直器106、第一 1/2波片107、第一偏振分光立方體108、第一偏振片111以及光柵112,所述第一 1/2波片107和第一偏振片111連接在第一偏振分光立方體108的一中軸線上,第二 1/2波片110通過保偏光纖104連接在第一偏振分光立方體108的另一中軸線上,光頻梳109通過保偏光纖104和第二 1/2波片 110相連接，平面反射鏡113的位置使光柵112反射的光束經(jīng)過平面反射鏡113反射后入射至第一光電探測器114，所述第一光電探測器114依次和放大器115、鑒相器116、控制器 117電連接，所述控制器117的輸出端和所述可調(diào)諧激光器101的電流調(diào)制端口電連接，計(jì)算機(jī)119的信號輸入端口分別與可調(diào)諧激光器101、波長計(jì)120和控制器107的信號輸出端口相電連接，銣鐘118的輸出端分別與所述光頻梳109和鑒相器116的輸入端相電連接；該系統(tǒng)用于將可調(diào)諧激光器101的輸出激光頻率鎖定至光頻梳109的任意梳齒，以實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧激光器101輸出激光頻率的穩(wěn)定并溯源至銣鐘118頻率基準(zhǔn)。所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2包括和所述穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I的保偏光纖耦合器105 通過保偏光纖104相連接的第三光纖準(zhǔn)直器201，和所述第三光纖準(zhǔn)直器201通過保偏光纖 104依次連接的第三1/2波片202，第二偏振分光立方體204、第三偏振片207以及第三光電探測器208，所述第三1/2波片202和第三偏振片207連接在第三光電探測器208的一中軸線上，雙頻He-Ne激光器203和第二偏振片205通過保偏光纖104連接在第三光電探測器208的另一中軸線上，所述第二偏振片205通過保偏光纖104和第二光電探測器206相連接，所述第二光電探測器206和第三光電探測器208的輸出端分別和頻率計(jì)數(shù)器209的輸入端相電連接。該系統(tǒng)將已鎖定的可調(diào)諧激光器101的輸出激光與待測雙頻He-Ne激光器203的輸出激光拍頻，同時(shí)測量兩個(gè)正交偏振激光頻率。用于直接拍頻測量雙頻He-Ne激光兩個(gè)偏振態(tài)激光頻率。優(yōu)選的，所述可調(diào)諧激光器101輸出單一頻率、單一線偏振方向激光，通過改變其工作電流或電壓可連續(xù)調(diào)諧其輸出激光頻率。優(yōu)選的，所述光頻梳109的工作波長覆蓋所述可調(diào)諧激光器101的所有頻率，且其
重復(fù)頻率和偏置頻率鎖定至微波頻率基準(zhǔn)信號。本實(shí)施例中，可調(diào)諧激光器101為外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，其中心波長為 632. 99nm，頻率可調(diào)諧范圍為100GHz，自由運(yùn)轉(zhuǎn)激光線寬小于150kHz ;光頻梳109的輸出飛秒激光的中心波長為633nm，光譜寬度為3nm，脈沖重復(fù)頻率為250MHz，偏置頻率為20MHz ； 銣鐘輸出信號為10MHz，I秒平均時(shí)間內(nèi)的相對穩(wěn)定度為2. 4X 10_12。將可調(diào)諧激光器101 的輸出激光頻率鎖定至光頻梳的某一梳齒后，其絕對頻率可表示為f = NXfr±f 。土fb(I)其中，f。為飛秒激光偏置頻率，fr為飛秒激光重復(fù)頻率，fb為待鎖定激光與相鄰梳齒拍頻頻率，N梳齒整數(shù)級次。利用波長計(jì)120對激光頻率進(jìn)行初測，選擇光頻梳109的第I 894 449個(gè)梳齒鎖定可調(diào)諧激光器101的輸出激光頻率，得到鎖定后的激光頻率均值為473 612 190 000. OkHz，標(biāo)準(zhǔn)偏差為O. 7kHz?？紤]到第1894 449個(gè)梳齒的頻率不確定度，ECDL跟蹤梳齒的頻率不確定度和銣鐘的頻率引入的B類不確定度，鎖定激光絕對頻率為 473 612 190 000. 0±2. 7kHz。本實(shí)施例中，雙頻He-Ne激光器203為商品雙頻He-Ne激光器，波長名義值為 632. 991 37nm, I小時(shí)平均時(shí)間內(nèi)的波長穩(wěn)定度優(yōu)于±2Χ 1θΛ雙頻He-Ne激光器203與鎖定后的可調(diào)諧激光器101拍頻，測得一路拍頻均值為39. 934MHz，標(biāo)準(zhǔn)偏差為56kHz，極差為286kHz ;另一路拍頻均值為42. 111MHz，標(biāo)準(zhǔn)偏差為56kHz，極差為289kHz。最終計(jì)算得到，雙頻He-Ne激光器輸出的水平方向偏振激光頻率的絕對頻率均值為473 612 229 934kHz，對應(yīng)波長均值為632. 991 377 866nm，豎直方向偏振激光頻率絕對頻率均值為473 612 232 111kHz，對應(yīng)波長均值為 632. 991 374 957nm。本發(fā)明一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置的測量方法為所述可調(diào)諧激光器 101出射的激光經(jīng)所述光隔離器102后由所述第一光纖準(zhǔn)直器103進(jìn)入所述保偏光纖104， 經(jīng)所述保偏光纖耦合器105分成三路激光，第一路進(jìn)入所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2，第二路進(jìn)入所述波長計(jì)120，第三路經(jīng)所述第二光纖準(zhǔn)直器106出射為空間激光光束并經(jīng)所述第一 1/2波片107旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)后由所述第一偏振分光立方體108透射,所述光頻梳109輸出的光束經(jīng)所述第二 1/2波片110旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)后由所述第一偏振分光立方體108反射，經(jīng)透射和反射后的兩路激光光束經(jīng)所述第一偏振片111后入射至所述光柵112，由所述光柵 112反射的+1級光束經(jīng)所述平面反射鏡113反射后入射至所述第一光電探測器114并轉(zhuǎn)化為電信號；所述第一光電探測器114輸出的電信號經(jīng)所述放大器115后作為測量信號輸入至所述鑒相器116，所述銣鐘118的輸出信號分別輸入至所述光頻梳109和所述鑒相器116作為參考信號，所述鑒相器116輸出的信號電壓與參考信號和測量信號的相位差成線性關(guān)系，所述鑒相器116輸出的信號輸入至所述控制器117經(jīng)比例-積分控制后輸出電壓信號輸入至所述可調(diào)諧激光器101的電流調(diào)制端口 ；所述計(jì)算機(jī)119的信號輸入端口分別與所述可調(diào)諧激光器101、所述波長計(jì)120和所述控制器107的信號輸出端口相連接，穩(wěn)頻激光系統(tǒng)I的所有工作由計(jì)算機(jī)119中的軟件進(jìn)行操控；經(jīng)所述保偏光纖耦合器105分成的第一路激光進(jìn)入所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2 的第三光纖準(zhǔn)直器201,經(jīng)第三光纖準(zhǔn)直器201出射的激光經(jīng)所述第三1/2波片202偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)后輸入至所述第二偏振分光立方體204，所述雙頻He-Ne激光器203出射的激光入射至所述第二偏振分光立方體204,經(jīng)所述偏振分光立方體204分光后的一路光經(jīng)所述第二偏振片205后入射至所述第二光電探測器206轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)所述偏振分光立方體204分光后的另一路光經(jīng)所述第三偏振片207后入射至所述第三光電探測器208轉(zhuǎn)化為電信號， 所述第二光電探測器206和所述第三光電探測器208的輸出的電信號分別輸入至所述頻率計(jì)數(shù)器209。
權(quán)利要求
1.一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置，其特征在于包括相互連接的穩(wěn)頻激光系統(tǒng) (I)和雙頻激光頻率測量系統(tǒng)(2);所述穩(wěn)頻激光系統(tǒng)(I)包括依次連接的可調(diào)諧激光器(101)、光隔離器(102)以及第一光纖準(zhǔn)直器(103)，和所述第一光纖準(zhǔn)直器(103)通過保偏光纖(104)依次連接的保偏光纖率禹合器(105)、第二光纖準(zhǔn)直器(106)、第一 1/2波片(107)、第一偏振分光立方體(108)、第一偏振片(111)以及光柵(112)，所述第一 1/2波片(107)和第一偏振片(111)連接在第一偏振分光立方體(108)的一中軸線上,第二 1/2波片(110)通過保偏光纖(104)連接在第一偏振分光立方體(108)的另一中軸線上，光頻梳(109)通過保偏光纖(104)和第二 1/2波片(110)相連接，平面反射鏡(113)的位置使光柵(112)反射的光束經(jīng)過平面反射鏡(113) 反射后入射至第一光電探測器(114)，所述第一光電探測器(114)依次和放大器(115)、鑒相器(116)、控制器(117)電連接，所述控制器(117)的輸出端和所述可調(diào)諧激光器(101) 的電流調(diào)制端口電連接，計(jì)算機(jī)(119)的信號輸入端口分別與可調(diào)諧激光器(101)、波長計(jì) (120)和控制器(107)的信號輸出端口相電連接，銣鐘(118)的輸出端分別與所述光頻梳 (109)和鑒相器(116)的輸入端相電連接；所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)2包括和所述穩(wěn)頻激光系統(tǒng)(I)的保偏光纖耦合器(105) 通過保偏光纖(104)相連接的第三光纖準(zhǔn)直器(201)，和所述第三光纖準(zhǔn)直器(201)通過保偏光纖(104)依次連接的第三1/2波片(202)，第二偏振分光立方體(204)、第三偏振片 (207)以及第三光電探測器(208)，所述第三1/2波片(202)和第三偏振片(207)連接在第三光電探測器(208)的一中軸線上，雙頻He-Ne激光器(203)和第二偏振片(205)通過保偏光纖(104)連接在第三光電探測器(208)的另一中軸線上，所述第二偏振片(205)通過保偏光纖(104)和第二光電探測器(206)相連接，所述第二光電探測器(206)和第三光電探測器(208)的輸出端分別和頻率計(jì)數(shù)器(209)的輸入端相電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量裝置，其特征在于所述可調(diào)諧激光器(101)輸出單一頻率、單一線偏振方向激光，通過改變其工作電流或電壓可連續(xù)調(diào)諧其輸出激光頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量裝置，其特征在于所述光頻梳(109)的工作波長覆蓋所述可調(diào)諧激光器(101)的所有頻率，且其重復(fù)頻率和偏置頻率鎖定至微波頻率基準(zhǔn)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的測量裝置其測量方法為其特征在于所述可調(diào)諧激光器(101)出射的激光經(jīng)所述光隔離器(102)后由所述第一光纖準(zhǔn)直器(103)進(jìn)入所述保偏光纖(104)，經(jīng)所述保偏光纖耦合器(105)分成三路激光，第一路進(jìn)入所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)(2)，第二路進(jìn)入所述波長計(jì)(120)，第三路經(jīng)所述第二光纖準(zhǔn)直器(106)出射為空間激光光束并經(jīng)所述第一 1/2波片(107)旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)后由所述第一偏振分光立方體(108)透射，所述光頻梳(109)輸出的光束經(jīng)所述第二 1/2波片(110)旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)后由所述第一偏振分光立方體(108)反射，經(jīng)透射和反射后的兩路激光光束經(jīng)所述第一偏振片(111)后入射至所述光柵(112)，由所述光柵(112)反射的+1級光束經(jīng)所述平面反射鏡(113)反射后入射至所述第一光電探測器(114)并轉(zhuǎn)化為電信號；所述第一光電探測器 (114)輸出的電信號經(jīng)所述放大器(115)后作為測量信號輸入至所述鑒相器(116)，所述銣鐘(118)的輸出信號分別輸入至所述光頻梳(109)和所述鑒相器(116)作為參考信號，所述鑒相器(116)輸出的信號電壓與參考信號和測量信號的相位差成線性關(guān)系，所述鑒相器(116)輸出的信號輸入至所述控制器(117)經(jīng)比例-積分控制后輸出電壓信號輸入至所述可調(diào)諧激光器(101)的電流調(diào)制端口 ；所述計(jì)算機(jī)(119)的信號輸入端口分別與所述可調(diào)諧激光器(101)、所述波長計(jì)(120)和所述控制器(107)的信號輸出端口相連接，穩(wěn)頻激光系統(tǒng)(I)的所有工作由計(jì)算機(jī)(119)中的軟件進(jìn)行操控；經(jīng)所述保偏光纖耦合器(105)分成的第一路激光進(jìn)入所述雙頻激光頻率測量系統(tǒng)(2) 的第三光纖準(zhǔn)直器(201)，經(jīng)第三光纖準(zhǔn)直器(201)出射的激光經(jīng)所述第三1/2波片(202) 偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)后輸入至所述第二偏振分光立方體(204)，所述雙頻He-Ne激光器(203)出射的激光入射至所述第二偏振分光立方體(204),經(jīng)所述偏振分光立方體(204)分光后的一路光經(jīng)所述第二偏振片(205)后入射至所述第二光電探測器(206)轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)所述偏振分光立方體(204)分光后的另一路光經(jīng)所述第三偏振片(207)后入射至所述第三光電探測器(208)轉(zhuǎn)化為電信號，所述第二光電探測器(206)和所述第三光電探測器(208)的輸出的電信號分別輸入至所述頻率計(jì)數(shù)器(209)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙頻He-Ne激光器頻率測量裝置及其測量方法，其包括相連接的穩(wěn)頻激光系統(tǒng)和雙頻激光頻率測量系統(tǒng)；穩(wěn)頻激光系統(tǒng)將可調(diào)諧激光器的輸出激光頻率鎖定至光頻梳的任意梳齒，使得可調(diào)諧激光器的輸出激光頻率可溯源至銣鐘頻率基準(zhǔn)；雙頻激光頻率測量系統(tǒng)將已鎖定的可調(diào)諧激光器的輸出激光與待測雙頻He-Ne激光器的輸出激光拍頻，同時(shí)測量兩個(gè)正交偏振激光頻率；本發(fā)明可同時(shí)測雙頻He-Ne激光兩個(gè)正交偏振激光的絕對頻率，測量結(jié)果可溯源至銣鐘頻率基準(zhǔn)，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)適用于工業(yè)環(huán)境中的雙頻He-Ne激光器頻率測量和標(biāo)定。
文檔編號G01M11/02GK102589856SQ20121005812
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者吳學(xué)健, 周蕾, 尉昊赟, 朱敏昊, 李巖 申請人:清華大學(xué)