專利名稱：一種激光線寬測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光線寬度測量儀器，具體涉及一種利用F-P標(biāo)準(zhǔn)具測量激光光線寬度的激光線寬測量裝置。
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，精確測量激光的線寬是必不可少的。常用的激光線寬的測量方法是使用掃描干涉儀，但該方法對脈沖激光測量有很大的局限性，特別是對高重頻、窄脈寬(小于100ns)的脈沖激光，使用寬波段的掃描干涉儀進行測量時由于脈沖抖動現(xiàn)象以及激光橫模的存在等原因，調(diào)節(jié)過程煩瑣、同時測量誤差較大。在實驗室中一般做定性判斷激光的縱模結(jié)構(gòu)時，也常用照相法，即將被測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，通過對產(chǎn)生的干涉圖形進行分析、測量，可以計算得到相應(yīng)的激光線寬值。這種測量方法雖然具有圖象直觀的優(yōu)點，但是對被測光以及測量壞境有一定的要求，占用空間相對較大，而且實驗數(shù)據(jù)需要處理、計算，線寬數(shù)值不能實時的精確獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，能實時的獲得結(jié)果的激光線寬測量裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種激光線寬測量裝置，包括多個光纖耦合器，光纖耦合器通過光纖與多通道的光開關(guān)連通，通過光開關(guān)的激光束垂直照射到毛玻璃上，通過毛玻璃的激光束進入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具，通過F-P標(biāo)準(zhǔn)的激光束先后透過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變換為電信號與PC機連通。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為GCX-L005-FC。所述的多通道光開關(guān)的型號為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，實現(xiàn)了激光線寬參數(shù)的在線、實時、精確、自動的測量，既可測量連續(xù)激光的線寬又可測量脈沖激光的線寬，
并可快捷的測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，既保證了實用性，也兼顧了經(jīng)濟性。利用PC機人性化操作界面可顯示測量圖形、監(jiān)測數(shù)據(jù)，并可直觀顯示測量結(jié)果。


圖I是本發(fā)明的激光線寬測量裝置組成示意圖；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。
具體實施方式

下面，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的激光線寬測量裝置進行詳細(xì)說明
如圖I所示，一種激光線寬測量裝置，包括多個光纖耦合器1，本發(fā)明設(shè)置四個光纖耦合器1，光纖耦合器I通過光纖與多通道的光開關(guān)2連通，通過光開關(guān)2的激光束垂直照射到毛玻璃3上，通過毛玻璃3的激光束進入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具4，通過F-P標(biāo)準(zhǔn)4的激光束先后透過透鏡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將光信號變換為電信號與PC機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，型號為GCX-L005-FC,有市售。多通道光開關(guān)2的型號為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)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)各路被測激光的采樣光位置，使采樣激光通過光纖率禹合器輸入光纖(石英62. 5/125)中并進行傳輸。光纖的輸出端(FC/PC)連接至光開關(guān),米樣光信號通過不同的通道輸入至光開關(guān)內(nèi)。其次，調(diào)整每路光的強度(對光強較強的信號光應(yīng)在光路中加入不同比率的衰減片)，使其滿足測量所需，此時，光開關(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:信號產(chǎn)生
利用光開關(guān)選通輸出的單路激光垂直照射在毛玻璃上，光信號通過毛玻璃的散射效應(yīng)，均勻平行照射至標(biāo)準(zhǔn)具上。光線通過標(biāo)準(zhǔn)具兩個表面反射形成了等傾干涉圖形。此圖形通過聚焦透鏡，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接收從狹縫中透過的圖像。此時，CXD像元上產(chǎn)生的電信號數(shù)據(jù)即代表了條紋圖像的位移和間距等參數(shù)，完成信號產(chǎn)生(S2)。步驟3:信號采集
微調(diào)垂直狹縫的大小改變CCD像元接受圖像的強度，然后通過CCD中的圖像采集卡采集相應(yīng)的圖像信息，將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，完成信號采集(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)字信號進行軟件編程，從而計算出對應(yīng)通 道的激光線寬最終數(shù)據(jù)。在PC機上開發(fā)的人性化操作界面可以顯示監(jiān)測數(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，實現(xiàn)了激光線寬參數(shù)的在 線、實時、精確、自動的測量，既可測量連續(xù)激光的線寬又可測量脈沖激光的線寬，
并可快捷的測量多路不同的激光線寬。
權(quán)利要求
1.一種激光線寬測量裝置，包括多個光纖耦合器(I)，其特征在于所述的光纖耦合器(I)通過光纖與多通道的光開關(guān)(2)連通，通過光開關(guān)(2)的激光束垂直照射到毛玻璃(3)上，通過毛玻璃(3)的激光束進入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具(4)，通過F-P標(biāo)準(zhǔn)(4)的激光束先后透過透鏡(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 )將光信號變換為電信號與PC機(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所述的激光線寬測量裝置，其特征在于所述的光纖耦合器(I)的型號為 GCX-L005-FC。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光線寬測量裝置，其特征在于所述的多通道光開關(guān)(2)的型號為 SUN-FSW-I X 4-T。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光線寬測量裝置，包括多個光纖耦合器,光纖耦合器通過光纖與多通道的光開關(guān)連通，通過光開關(guān)的激光束垂直照射到毛玻璃上，通過毛玻璃的激光束進入到F-P標(biāo)準(zhǔn)具，通過F-P標(biāo)準(zhǔn)的激光束先后透過透鏡和垂直狹縫直接照射到CCD上，CCD將光信號變換為電信號與PC機連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，實現(xiàn)了激光線寬參數(shù)的在線、實時、精確、自動的測量，既可測量連續(xù)激光的線寬又可測量脈沖激光的線寬，并可快捷的測量多路不同的激光線寬。
文檔編號G01B11/02GK102628736SQ20121011693
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者張元芫, 張志忠, 陳日升 申請人:核工業(yè)理化工程研究院