CN102628736A - 一种激光线宽测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光线宽测量装置，包括多个光纤耦合器,光纤耦合器通过光纤与多通道的光开关连通，通过光开关的激光束垂直照射到毛玻璃上，通过毛玻璃的激光束进入到F-P标准具，通过F-P标准的激光束先后透过透镜和垂直狭缝直接照射到CCD上，CCD将光信号变换为电信号与PC机连通。本发明结构紧凑、操作方便，实现了激光线宽参数的在线、实时、精确、自动的测量，既可测量连续激光的线宽又可测量脉冲激光的线宽，并可快捷的测量多路不同的激光线宽。
Description
技术领域
本发明属于一种光线宽度测量仪器，具体涉及一种利用F-P标准具测量激光光线宽度的激光线宽测量装置。
背景技术
在激光技术应用领域内，激光的线宽表征激光的单色性，是激光的重要参数之一。特别是在需要应用单色性好、激光波长精确可控如染料激光器、固态可调谐激光器、光参量振荡器等的激光技术应用领域，精确测量激光的线宽是必不可少的。常用的激光线宽的测量方法是使用扫描干涉仪，但该方法对脉冲激光测量有很大的局限性，特别是对高重频、窄脉宽（小于100ns）的脉冲激光，使用宽波段的扫描干涉仪进行测量时由于脉冲抖动现象以及激光横模的存在等原因，调节过程烦琐、同时测量误差较大。
在实验室中一般做定性判断激光的纵模结构时，也常用照相法，即将被测光均匀照射在利用多光束干涉原理制成的法布里-珀罗干涉仪（Ｆ－Ｐ标准具）上，通过对产生的干涉图形进行分析、测量，可以计算得到相应的激光线宽值。这种测量方法虽然具有图象直观的优点，但是对被测光以及测量坏境有一定的要求，占用空间相对较大，而且实验数据需要处理、计算，线宽数值不能实时的精确获得。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种结构简单、操作方便,能实时的获得结果的激光线宽测量装置。
本发明的技术方案是：一种激光线宽测量装置，包括多个光纤耦合器,光纤耦合器通过光纤与多通道的光开关连通，通过光开关的激光束垂直照射到毛玻璃上，通过毛玻璃的激光束进入到F-P标准具，通过F-P标准的激光束先后透过透镜和垂直狭缝直接照射到电荷耦合器件上，电荷耦合器件将光信号变换为电信号与PC机连通。从透镜至电荷耦合器件的光程D等于透镜的焦距f。
所述的光纤耦合器的型号为GCX-L005-FC。
所述的多通道光开关的型号为SUN-FSW-1×4-T。
本发明的有益效果是：
本发明结构紧凑、操作方便，实现了激光线宽参数的在线、实时、精确、自动的测量，既可测量连续激光的线宽又可测量脉冲激光的线宽，
并可快捷的测量多路不同的激光线宽。使用高精度的线阵CCD采集干涉图样，既保证了实用性，也兼顾了经济性。利用PC机人性化操作界面可显示测量图形、监测数据，并可直观显示测量结果。
附图说明
图1 是本发明的激光线宽测量装置组成示意图；
图2 是本发明的工作流程图。
其中：
1 光纤耦合器 2 光开关
3 毛玻璃 4 F-P标准具
5 透镜 6 垂直狭缝
7 电荷耦合器件（CCD） 8 PC机。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本发明的激光线宽测量装置进行详细说明：
如图1所示，一种激光线宽测量装置，包括多个光纤耦合器1,本发明设置四个光纤耦合器1，光纤耦合器1通过光纤与多通道的光开关2连通，通过光开关2的激光束垂直照射到毛玻璃3上，通过毛玻璃3的激光束进入到F-P标准具4，通过F-P标准4的激光束先后透过透镜5和垂直狭缝6直接照射到电荷耦合器件（CCD：charge Coupled devices）7上，电荷耦合器件7将光信号变换为电信号与PC机8连通。
其中：从透镜5至电荷耦合器件7的光程D等于透镜5的焦距f。垂直狭缝6的宽度为0～0.5mm之间可调。
光纤耦合器1为光纤光学通用产品，型号为GCX-L005-FC，有市售。
多通道光开关2的型号为SUN-FSW-1×4-T。
F-P标准具4是一种光干涉元件--标准具，该标准具可选用Lambda Physik公司（德国）生产的染料激光器配件，有市售。
如图2所示，本发明的工作过程包括以下步骤：
步骤1：激光采样
首先在激光采样步骤中，分别调节各路被测激光的采样光位置，使采样激光通过光纤耦合器输入光纤（石英62.5/125）中并进行传输。光纤的输出端（FC/PC）连接至光开关，采样光信号通过不同的通道输入至光开关内。其次，调整每路光的强度（对光强较强的信号光应在光路中加入不同比率的衰减片），使其满足测量所需，此时，光开关的输出端输出的激光光束为当前选通通道的激光，完成激光采样（S1）。
步骤2：信号产生
利用光开关选通输出的单路激光垂直照射在毛玻璃上，光信号通过毛玻璃的散射效应，均匀平行照射至标准具上。光线通过标准具两个表面反射形成了等倾干涉图形。此图形通过聚焦透镜，成像于透镜的焦平面处。然后，利用垂直光路放置的狭缝来确定图像直径的位置，并使位于像平面上、平行于狭缝的线阵CCD接收从狭缝中透过的图像。此时， CCD像元上产生的电信号数据即代表了条纹图像的位移和间距等参数，完成信号产生（S2）。
步骤3：信号采集
微调垂直狭缝的大小改变CCD像元接受图像的强度，然后通过CCD中的图像采集卡采集相应的图像信息，将模拟信号转变为数字信号，完成信号采集（S3）。
步骤4：软件处理
调用已知的相应激光参数，利用采集到的数字信号进行软件编程，从而计算出对应通道的激光线宽最终数据。在PC机上开发的人性化操作界面可以显示监测数据以及当前采集到的图像及相关信息，完成软件处理（S4）。
本发明结构紧凑、操作方便，实现了激光线宽参数的在线、实时、精确、自动的测量，既可测量连续激光的线宽又可测量脉冲激光的线宽，
并可快捷的测量多路不同的激光线宽。
Claims (3)
1.一种激光线宽测量装置，包括多个光纤耦合器（1）,其特征在于：所述的光纤耦合器（1）通过光纤与多通道的光开关（2）连通，通过光开关（2）的激光束垂直照射到毛玻璃(3)上，通过毛玻璃（3）的激光束进入到F-P标准具（4），通过F-P标准（4）的激光束先后透过透镜（5）和垂直狭缝（6）直接照射到电荷耦合器件（7）上，电荷耦合器件（7）将光信号变换为电信号与PC机（8）连通，从透镜（5）至电荷耦合器件（7）的光程D等于透镜（5）的焦距f。
2.根据权利要求1所述的激光线宽测量装置，其特征在于：所述的光纤耦合器（1）的型号为GCX-L005-FC。
3.根据权利要求1所述的激光线宽测量装置，其特征在于：所述的多通道光开关（2）的型号为SUN-FSW-1×4-T。
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