一种法拉第-迈克尔逊激光器及位移测量方法技术

本发明专利技术公开了一种法拉第‑迈克尔逊激光器及位移测量方法。本发明专利技术包括半导体激光二极管、分光单元、第一选频单元、第二选频单元、第一激光腔镜、第二激光腔镜；半导体激光二极管的后端面镀有高反射率膜作为前腔镜，半导体激光二极管作为增益介质通过前端输出宽谱荧光并入射到分光单元，将光束分为两路不同偏振方向的线偏振光，一路经第一选频单元入射到第一激光腔镜，另一路经第二选频单元入射到第二激光腔镜；前腔镜分别与第一激光腔镜、第二激光腔镜之间形成第一激光子腔、第二激光子腔；第一选频单元的透射峰与第二选频单元的透射峰对应的原子跃迁频率不同，从而输出双频激光。本发明专利技术可实现分辨率在pm甚至超过pm量级的位移测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光，具体涉及一种基于法拉第原子滤光器的迈克尔逊激光器(后称法拉第-迈克尔逊激光器)及位移测量方法。

技术介绍

1、在引力波探测等重大前沿科学实验、原子尺度上的细胞生物学、病毒学等微观过程观察，以及光刻机、精密机床、ic装备等超精密装备领域，都离不开高分辨率的精密位移测量技术。激光干涉精密测量具有结构简单、测量分辨率高、可溯源至激光波长、测量范围广等优势，已被广泛应用于科研和生产领域。

2、当前普遍使用的激光干涉仪包括单频激光干涉仪(又称零差激光干涉仪)和双频激光干涉仪(又称外差激光干涉仪)采用稳定的激光波长频率作为测量基准，其光学分辨率一般仅为λ/2，λ为激光波长，通过电子细分的方法将λ/2进一步细分，可以达到纳米级的分辨率。目前商用的激光干涉仪分辨能力最高可达到1nm，这种纳米级的分辨率是将测量光源的半波长进行高倍微机细分获得的，受限于ad转换精度、采样频率等因素，继续采用这种方法将位移测量的分辨率提升到皮米级存在极大技术挑战。

3、基于此，专利zl202210393703.x提出一种新型的迈克尔逊激光器与基于此的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，包括半导体激光二极管(101)、分光单元、第一选频单元、第二选频单元、第一激光腔镜(105)、第二激光腔镜(106)；

2.根据权利要求1所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述分光单元为偏振分光棱镜(102)；所述偏振分光棱镜(102)，用于将输入的光束分为两路不同偏振方向的线偏振光，反射输出的线偏振光经所述第一选频单元入射到所述第一激光腔镜(105)，透射输出的线偏振光经所述第二选频单元入射到所述第二激光腔镜(106)。

3.根据权利要求2所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述第一选频单元为第一法拉第原...

【技术特征摘要】

1.一种法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，包括半导体激光二极管(101)、分光单元、第一选频单元、第二选频单元、第一激光腔镜(105)、第二激光腔镜(106)；

2.根据权利要求1所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述分光单元为偏振分光棱镜(102)；所述偏振分光棱镜(102)，用于将输入的光束分为两路不同偏振方向的线偏振光，反射输出的线偏振光经所述第一选频单元入射到所述第一激光腔镜(105)，透射输出的线偏振光经所述第二选频单元入射到所述第二激光腔镜(106)。

3.根据权利要求2所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述第一选频单元为第一法拉第原子滤光器(103)、第二选频单元为第二法拉第原子滤光器(104)；所述第二法拉第原子滤光器(104)、所述第一法拉第原子滤光器(103)中均省略起到起偏作用的偏振分光棱镜。

4.根据权利要求1所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述第一选频单元、第二选频单元为光栅、干涉滤光片或法布里-珀罗标准具。

5.根据权利要求1所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述第一激光腔镜(105)、第二激光腔镜(106)为平面镜、角锥或角锥阵列，其表面均镀有高反射率膜。

6.根据权利要求1所述的法拉第-迈克尔逊激光器，其特征在于，所述分光单元为半反半透镜或分光棱镜。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景标，秦晓敏，史田田，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：