一种环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及腔衰荡光谱技术领域，尤其涉及一种环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置，包括激光光源、准直匹配对准光路、无源三角谐振腔、聚焦镜、探测器和数据采集记录分析机构，无源三角谐振腔上还连接有谐振建立机构和腔长伺服控制机构。本发明专利技术还提供了一种环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量方法，包括S1：使环形腔光路满足闭合光轴特性；S2：使激光光源与无源三角谐振腔满足初步对准条件；S3：使无源三角谐振腔满足谐振条件并建立阈值光强；S4：谐振建立后实现波长扫描；S5：获取失调信息。本发明专利技术可解决现有腔衰荡光谱装置在谐振建立后仍存在相应失调误差，影响谐振峰值的大小，缺乏相应信息指导对准的问题。乏相应信息指导对准的问题。乏相应信息指导对准的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及腔衰荡光谱
，尤其涉及一种环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]腔衰荡光谱装置由于具有快速(微秒)、便携(轻量化设计后可装入背包)、高光谱分辨率(几MHz)、高精度(可达ppbv)的优势，可在各种常规或极端环境下用来测量各种痕量气体的浓度。腔衰荡光谱装置的应用领域通常覆盖有大气地面环境监测、生命医学诊断、深海资源探测、工业过程控制、燃烧诊断等。
[0003]现有的腔衰荡光谱装置的核心结构光学谐振腔多采用直腔结构，直腔具有稳定性强、装调便捷等优势，却存在无法有效抑制光反馈、存在标准具效应等劣势。采用三角腔的腔衰荡光谱装置有效改善这些问题，但同时却带来了装调过程复杂，对准精度低、稳定性差等问题，因此，如何有效的获取三角谐振腔中存在的装调误差具有重要的意义。
[0004]现有的装调方案通常首先需要实现环形腔的对准，多选取三脚调节座或其他角度的微调机构，并依据参考光路或其他辅助标准件进行微调；在微调过程中，为了实现光源光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置，其特征在于：包括沿光源入射方向至光源出射方向依次设置的激光光源(1)、准直匹配对准光路、无源三角谐振腔(6)、聚焦镜(10)、探测器(11)和数据采集记录分析机构(12)；激光光源(1)包括光源部分和波长调谐部分，用以实现光源的出射和光源波长的扫描；无源三角谐振腔(6)用以接收光源能量实现谐振峰值的建立，准直匹配对准光路用以将光源的光束特性与无源三角谐振腔(6)的光束特性进行匹配；探测器(11)用于获取无源三角谐振腔(6)出射光的能量；数据采集记录分析机构(12)用于获取光源光轴与无源三角谐振腔(6)内光轴之间的倾斜与轴平移误差；无源三角谐振腔(6)上还连接有谐振建立机构和腔长伺服控制机构(19)，谐振建立机构用于扫描腔长并使无源三角谐振腔(6)满足谐振条件，腔长伺服控制机构(19)用以实现腔长调节。2.根据权利要求1所述的环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置，其特征在于：所述无源三角谐振腔(6)包括平面镜结构的第一腔镜(7)、第一腔镜(7)和曲面结构的第三腔镜(9)，第一腔镜(7)、第二腔镜(8)和第三腔镜(9)之间的光路形成三角腔闭合光轴回路；谐振建立机构包括粘结在第三腔镜(9)上的压电陶瓷(18)，腔长伺服控制机构(19)与压电陶瓷(18)连接，通过腔长伺服控制机构(19)控制压电陶瓷(18)实现腔长调节。3.根据权利要求2所述的环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置，其特征在于：所述准直匹配对准光路包括与激光光源(1)连接的准直镜组(2)和与无源三角谐振腔(6)连接的对准镜组(5)，准直镜组(2)和对准镜组(5)之间沿光路方向设有匹配镜组(3)和分光镜。4.根据权利要求3所述的环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置，其特征在于：所述对准镜组(5)包括平行设置的第一对准镜组(501)和第二对准镜组(502)，分光镜处的第一光束入射至对准镜组(5)后，经过第一对准镜组(501)和第二对准镜组(502)两次对准后平行射出至无源三角谐振腔(6)内。5.根据权利要求4所述的环形腔衰荡光谱装置的失调误差测量装置，其特征在于：所述分光镜与腔长伺服机构之间还连接有参考光调制机构(20)，分光镜处的第二光束通过参考光调制机构(20)加入频率边带，与无源三角谐振腔(6)中出射的光束混频，用以实现腔内频率与光源频率的稳定匹配。6.根据权利要求5所述的环形腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜昌翔，胡春晖，任颐杰，王一霖，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：