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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,属于激光波长测量。
技术介绍
1、单频光纤激光器在相干光通信、非线性光学、高精度光纤传感、相干激光雷达、空间光通信等领域有着十分重要的地位,目前涉及到的主要激光波段为1μm掺镱光纤激光器、1.55μm掺铒光纤激光器和2μm掺铥光纤激光器以及其他临近波段的非线性光纤激光器和随机光纤激光器,总体波长覆盖范围为0.8~2.4μm,能够精确测量这一范围内激光波长的测量系统具有较高的实用价值。
技术实现思路
1、本专利技术解决现有技术所存在的技术问题,从而提供面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统。
2、面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,含有以下步骤:
3、以1.5μm单频光纤激光器作为参考光,通过分光镜一以50:50功率比平分为反射光一路和透射光一路,两路光经由平面反射镜一、平面反射镜二和平面反射镜三的反射作用后,传输至由伺服电机位移台运载的中空屋脊反射棱镜一和中空屋脊反射棱镜二,中空屋脊反射棱镜一将光线沿入射方向的平行方向反射回平面反射镜一,中空屋脊反射棱镜二将光线沿入射方向的平行方向反射回平面反射镜三,最终重新汇聚于分光镜一并经其透射及反射作用后照射在点光电探测器一的探测面上,待测光的光路传输方式与参考光相同,待测光通过分光镜二以50:50功率比平分为反射光一路和透射光一路,两路光经由平面反射镜四、平面反射镜五和平面反射镜六的反射作用后,传输至由伺服电机位移台运载的中空屋脊
4、通常来说,波长测量系统可对待测激光的波长数值进行精确表征,其相较于常见的采用衍射光栅分光进行波长测量的光谱分析仪,具有测量精确度高,仪器主要光学元件加工难度低,结构简洁易搭建等优点。
5、本专利技术的优点是采用michelson干涉波长测量方法,通过计算在等时间条件下未知波长的待测光与已知波长的测量系统内置参考光所产生干涉信号之间的周期数比例,能够较为精确的得出待测光的波长值。
6、基于这一理论实现的波长系统可以实现10-7的波长分辨率,是一种较为成熟的波长测量技术。
7、本专利技术基于michelson干涉仪作为波长测量系统的主要光学结构,通过采用适合0.8~2.4μm波段激光的光学组件,搭配相应的高速信号采集处理设备,最终实现较高测量精度的波长测量系统。该波长测量系统将在相干光通信、非线性光学、高精度光纤传感、相干激光雷达、空间光通信等领域发挥重要作用。
8、提出了面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统。该波长测量仪采用michelson干涉波长测量方法,通过搭建以michelson干涉仪为主要系统结构,经由光电探测器采集干涉信号并进行信号处理分析,求得近红外波段超宽范围的待测光波长的精确数值。
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1.面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,含有以下步骤:
2.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,点光电探测器一和点光电探测器二采集的干涉信号传输至高速信号采集处理设备,结合滤波处理分析得出两路干涉信号在等时间下的周期数值及两者间的比例关系。
3.根据权利要求2所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,在测量过程中,高速信号采集处理设备控制伺服电机位移台进行一维方向往复移动,以提供参考光和待测光为产生干涉信号所需的光程差改变量。
4.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,还含有以下步骤:对近红外波段0.8~2.4μm波段这一超宽范围的激光进行高精度波长测量。
5.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,分光镜一和分光镜二具有适用于0.8~2.4μm波段激光的50:50功率分光比。
6.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波
7.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,点光电探测器一和点光电探测器二均适用于0.8~2.4μm波段,为铟镓砷材质,探测器带宽为10Mhz。
8.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,参考光采用1549.367nm的单频光纤激光器,最大稳定功率10mw,波长稳定性为±1pm。
9.根据权利要求2所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,对干涉信号的滤波处理过程是先以FFT快速分析该信号所处大致频率范围后,作带通滤波去除噪声干扰,再进行周期数计算,实现快速准确测量波长。
...【技术特征摘要】
1.面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,含有以下步骤:
2.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,点光电探测器一和点光电探测器二采集的干涉信号传输至高速信号采集处理设备,结合滤波处理分析得出两路干涉信号在等时间下的周期数值及两者间的比例关系。
3.根据权利要求2所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,在测量过程中,高速信号采集处理设备控制伺服电机位移台进行一维方向往复移动,以提供参考光和待测光为产生干涉信号所需的光程差改变量。
4.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,还含有以下步骤:对近红外波段0.8~2.4μm波段这一超宽范围的激光进行高精度波长测量。
5.根据权利要求1所述的面向光纤激光的近红外超宽带高精度单频波长测量系统,其特征在于,分光镜一和分光镜二具有适用于0.8~2.4μm波段激光的50:50功率分光比。
【专利技术属性】
技术研发人员:于晨昊,延凤平,谭中伟,任文华,冯亭,杨丹丹,李挺,李光波,
申请(专利权)人:北京交通大学,
类型:发明
国别省市:
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