一种实时测量激光波长的系统技术方案

本申请提供了一种实时测量激光波长的系统，涉及激光测量技术领域，旨在提供一种简单准确地实时测量激光器波长的系统。包括：分光结构、平行平板，第一光电探测器组、第二光电探测器组、第一放大电路、第二放大电路以及数据采集装置。通过分光结构设置多束入射光，多束入射光经过平行平板后形成多组数据，数据采集装置对多组数据进行处理，得到多个反射光的光强与透射光的光强的比值，结合当前激光器的温度，确定出射激光的波长。

A real-time measurement system of laser wavelength

【技术实现步骤摘要】
一种实时测量激光波长的系统
本申请涉及激光测量
，特别是涉及一种实时测量激光波长的系统。
技术介绍
在光通讯、检测气态样品、医疗器械制造、智能交通等领域，激光有广泛的应用。在上述激光的应用中，都需要激光波长的测量操作。例如，利用小型CRDS(光腔衰荡光谱)检测光腔内气体原子、分子和其他许多物质的结构时，需要确定入射到CRDS的激光的波长。常规的光谱分析仪或波长计测量会带来巨大的时间成本和设备价格成本。并且现有测量激光波长技术需通过确定干涉级次或干涉级次变化量求出波长，或测量干涉圆环吞吐数量和共振腔长度的改变量计算出激光波长，这种方法只可以在波长稳定时进行测量，难以应用于激光波长的实时监测，并且测量干涉圆环吞吐数量和共振腔长度会导致较大的误差，需要重复多次测量。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种实时测量激光波长的系统，旨在简单准确地实时测量激光器产生的激光的波长。本申请实施例提供了一种实时测量激光波长的系统，包括：分光结构、平行平板，第一光电探测器组、第二光电探测器组、第一放大电路、第二放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时测量激光波长的系统，其特征在于，包括：分光结构、平行平板，第一光电探测器组、第二光电探测器组、第一放大电路、第二放大电路以及数据采集装置；/n所述数据采集装置通过激光控制器连接激光器，以读取所述激光器的温度；/n所述分光结构连接所述激光器，用于将所述激光器产生的出射激光分为多束入射光，并使所述多束入射光以不同的目标角度入射所述平行平板；/n所述第一光电探测器组和所述第二光电探测器组分别用于采集多个反射光汇聚点的第一光强和多个透射光汇聚点的第二光强；其中，所述反射光汇聚点和所述透射光汇聚点是由所述多束入射光中的其中一束入射光经过所述平行平板后得到的多束反射光或多束透射光的汇聚点；/n...

【技术特征摘要】
1.一种实时测量激光波长的系统，其特征在于，包括：分光结构、平行平板，第一光电探测器组、第二光电探测器组、第一放大电路、第二放大电路以及数据采集装置；
所述数据采集装置通过激光控制器连接激光器，以读取所述激光器的温度；
所述分光结构连接所述激光器，用于将所述激光器产生的出射激光分为多束入射光，并使所述多束入射光以不同的目标角度入射所述平行平板；
所述第一光电探测器组和所述第二光电探测器组分别用于采集多个反射光汇聚点的第一光强和多个透射光汇聚点的第二光强；其中，所述反射光汇聚点和所述透射光汇聚点是由所述多束入射光中的其中一束入射光经过所述平行平板后得到的多束反射光或多束透射光的汇聚点；
所述第一光电探测器组和所述第二光电探测器组分别将采集到的多个所述第一光强和多个所述第二光强转换为多个第一电流信号和多个第二电流信号；
所述第一放大电路和所述第二放大电路分别将多个所述第一电流信号和多个所述第二电流信号转换为多个第一电压信号和多个第二电压信号；
所述数据采集装置计算得到多个所述第一电压信号和多个所述第二电压信号的比值集合，并依据所述比值集合计算得到所述出射激光的波长取值集合；
所述数据采集装置根据预存的参考波长与所述激光器的温度的对应关系，得到所述出射激光的波长区间；
所述数据采集装置根据所述波长区间，在所述波长取值集合中确定所述出射激光的波长。


2.根据权利要求1所述的实时测量激光波长的系统，其特征在于，所述数据采集装置包括计算机和数据采集卡；
所述激光器通过所述激光控制器连接所述计算机；
所述计算机通过所述激光控制器调节并读取所述激光器的温度；
所述计算机获取测量得到的所述激光器在不同温度时的出射激光的参考波长，与所述参考波长与所述激光器的温度的对应关系；
所述计算机保存所述参考波长与所述激光器的温度的对应关系。


3.根据权利要求2所述的实时测量激光波长的系统，其特征在于，
所述激光器连接法布里波罗干涉仪、马赫曾德干涉仪或迈克尔逊干涉仪；
以所述法布里波罗干涉仪、马赫曾德干涉仪或迈克尔逊干涉仪测量所述激光器在不同温度时的出射激光的参考波长；
所述计算机存储不同温度对应的所述参考波长。


4.根据权利要求1所述的实时测量激光波长的系统，其特征在于，
所述分光结构包括空间光耦合器、平面镜组、第一1/2波片、第二1/2波片、第一PBS棱镜以及第二PBS棱镜；
所述空间光耦合器将所述出射激光耦合为空间光，使所述空间光入射到所述第一1/2波片和所述第一PBS棱镜组成的第一分光组件；
所述第一分光组件将所述空间光分为第一入射光和平行光，并使所述平行光入射到所述第二1/2波片和所述第二PBS棱镜组成的第二分光组件；
所述第二分光组件将所述平行光分为第二入射光和第三入射光；
所述平面镜组用于调节所述第一入射光、所述第二入射光和所述第三入射光的光路，并使所述第一入射光以第一目标角度入射进所述平行平板，使所述第二入射光以第二目标角度入射进所述平行平板，使所述第三入射光以第三目标角度入射进所述平行平板；
所述第一目标角度、所述第二目标角度和所述第三目标角度中任意两者的关于测量曲线的相位差为120度。


5.根据权利要求4所述的实时测量激光波长的系统，其特征在于，所述第一光电探测器组包括第一光电探测器、第二光电探测器和第三光电探测器；所述第二光电探测器组包括第四光电探测器、第五光电探测器和第六光电探测器；
所述第一光电探测器和所述第四光电探测器分别用于采集第一反射光汇聚点的光强和第一透射光汇聚点的光强；其中，所述第一入射光以第一目标角度入射进所述平行平板...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞民，董贺伟，李东，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11