CN103868603A - 一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法 - Google Patents

一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103868603A
CN103868603A CN201410054932.4A CN201410054932A CN103868603A CN 103868603 A CN103868603 A CN 103868603A CN 201410054932 A CN201410054932 A CN 201410054932A CN 103868603 A CN103868603 A CN 103868603A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vuv laser
interference
laser
live width
vuv
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410054932.4A
Other languages
English (en)
Inventor
宗楠
赵巍
许祖彦
彭钦军
张申金
杨峰
王志敏
张丰丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Original Assignee
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS filed Critical Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority to CN201410054932.4A priority Critical patent/CN103868603A/zh
Publication of CN103868603A publication Critical patent/CN103868603A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明提供一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法,其中:真空腔系统包括腔体和入射窗口,光束准直系统、干涉元件和探测元件均置于所述腔体内;所述入射窗口用于入射真空紫外激光;光束准直系统用于对入射的真空紫外激光进行准直;所述干涉元件为楔形劈尖,用于将准直后的真空紫外激光反射形成两束相干光束,在探测元件表面产生干涉条纹;所述探测元件用于采集所述干涉条纹的信息;数据处理系统用于采集和处理所述探测元件获得的干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。本发明解决了现有技术中对于波长小于185nm的真空紫外激光无法直接测量线宽的技术问题,光学结构简单,性能稳定,对连续、准连续和脉冲真空紫外激光均可实时测量。

Description

一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法
技术领域
本发明涉及激光技术领域,尤其涉及一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法。
背景技术
激光技术是二十世纪最伟大的发明之一,自1960年第一台激光器发明以来,它对光学及其它多学科的发展产生了极其深远的影响。激光线宽是指激光谱线的半高全宽,是激光的一项重要参数。许多应用中都需要精确、快速地测量所用激光的线宽,比如光谱分析中必须考虑激光线宽对光谱测量的影响。
目前,测量激光线宽的方法主要有光栅衍射法、干涉法和拍频法。其中光栅衍射法测量精度较低,只可测量大于GHz量级的激光线宽;拍频法精度最高,可测量KHz量级激光线宽,但测量装置复杂。干涉法主要包括F-P固定干涉法和F-P扫描干涉法,其中F-P固定干涉法需调节F-P腔镜,实验操作不方便;F-P扫描干涉法只适于连续和准连续激光测量。
真空紫外(vacuum ultraviolet,VUV)对应电磁波谱中波长约为40~185nm的区域,由于该波段的光在空气中吸收较大,只能在真空或惰性气体条件下传输,因此被称为真空紫外。由于VUV波长短、光子能量高,因而在高分辨率成像、光谱应用、微细加工等诸多领域具有重要的应用价值,是国际光电子领域最重要的发展方向之一。真空紫外区域存在着大量的原子共振线,辐射与物质相互作用时,在很短的距离内便被吸收,物质表现出强烈的吸收特性。真空紫外激光在空气中传播时会被氧气强烈吸收,所以真空紫外激光的产生及应用一般在真空或惰性气体环境中进行。由于真空系统往往比较复杂,真空紫外波段的光学元件镀膜困难,并且传感器件需特殊制造等原因,对于波长小于185nm的真空紫外激光,目前没有可用的仪器直接测量其线宽。比如,德国HighFinesse公司生产的WS系列波长计可同时测量激光波长和线宽,最短可测波长为192nm;白俄罗斯Solar公司SHR系列激光波长计,最短可测波长为190nm,以上方法均无法测量波长小于185nm的真空紫外激光。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法,以解决在真空紫外激光的波长范围内无法直接测量激光线宽的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供一种真空紫外激光线宽的测量装置,包括:真空腔系统、光束准直系统、干涉元件、探测元件和数据处理系统;
所述真空腔系统包括腔体和入射窗口,所述腔体内为真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体,用于防止真空紫外激光被吸收,所述光束准直系统、干涉元件和探测元件均置于所述腔体内;所述入射窗口位于所述腔体的腔壁上,用于入射真空紫外激光;
所述光束准直系统用于对入射的真空紫外激光进行准直;
所述干涉元件为楔形劈尖,用于将准直后的真空紫外激光反射形成两束相干光束,在所述探测元件表面产生干涉条纹;
所述探测元件为真空紫外波段可用的探测器,用于采集所述干涉条纹的信息;
所述数据处理系统在所述腔体外,与所述探测元件相连,用于采集和处理所述探测元件获得的干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。
进一步地,
所述干涉元件包括:两个光学平板和带小楔角的两个光学材料垫块,所述两个光学材料垫块分别夹在所述两个光学平板的内侧两端,形成空心楔形空间;
所述两个光学平板的不镀膜的内表面和所述空心楔形空间构成所述干涉元件的干涉腔。
进一步地,
所述光学材料垫块为:石英垫块,或氟化钙垫块,或氟化镁垫块;
所述两个光学平板的材料为:氟化钙、氟化镁中的一种;
若光学平板材料为氟化镁,由于该材料有双折射特性,则对入射光偏振态有一定要求。
所述光学材料垫块与所述两个光学平板之间采用光胶方法胶合为一体。
进一步地,所述干涉元件为:实心楔形劈尖,其两个外表面和实体楔形空间构成所述干涉元件的干涉腔。
进一步地,
所述实心楔形劈尖的材料为:氟化钙、氟化镁中的一种;
若实心楔形劈尖的材料为氟化镁,由于该材料有双折射特性,则对入射光偏振态有一定要求。
进一步地,
所述探测元件为真空紫外电荷耦合器件,或狭缝扫描式探测器;所述狭缝扫描式探测器包括真空紫外光功率计和狭缝,所述真空紫外光功率计的探测面积大于所述干涉条纹的面积,所述狭缝位于所述真空紫外光功率计之前,长度方向平行于所述干涉条纹,并在测量时扫描覆盖整个干涉条纹区域;
所述探测元件位于所述两束相干光束的零剪切面上。
进一步地,所述光束准直系统包括:
会聚透镜、准直透镜和空间滤波器;所述会聚透镜和所述准直透镜共焦放置,用于对入射的真空紫外激光进行准直扩束;所述空间滤波器包括小孔,所述小孔位于所述会聚透镜和所述准直透镜的焦点位置,用于对经过会聚透镜的真空紫外激光进行小孔滤波;
或,会聚透镜、准直凹面镜和空间滤波器;所述会聚透镜和所述准直凹面镜共焦放置,用于对入射的真空紫外激光进行准直扩束;所述空间滤波器包括小孔,所述小孔位于所述会聚透镜和所述准直凹面镜的焦点位置,用于对经过会聚透镜的真空紫外激光进行小孔滤波。
进一步地,
所述腔体内为真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体。所述装置还包括:分光镜,置于所述光束准直系统和所述干涉元件之间,与准直后的真空紫外激光的光路成45度夹角,用于将准直后的真空紫外激光透射至所述干涉元件,并将所述干涉元件反射的两束相干光束反射至所述探测元件表面;和/或,柱状透镜,置于所述干涉元件和所述探测元件之间,用于将所述两束相干光束聚焦至探测元件的表面。
进一步地,所述数据处理系统还用于:
通过采集和处理所述探测元件获得的干涉条纹的信息,得到所述干涉条纹的对比度,根据所述干涉条纹的对比度计算所述真空紫外激光的线宽。
另一方面,本发明还提供一种真空紫外激光线宽的测量方法,包括:
将真空紫外激光入射至真空腔系统,真空腔内抽真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体;
对入射的真空紫外激光进行准直;
将准直后的真空紫外激光经楔形劈尖反射形成两束相干光束,得到干涉条纹;
采集所述干涉条纹的信息;
根据所述干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。
(三)有益效果
可见,在本发明提供的真空紫外激光线宽的测量装置和方法中,可以利用楔形劈尖干涉元件通过Fizeau干涉原理对真空紫外激光线宽进行测量,根据所获得的两束相干光束的干涉条纹信息来获得真空紫外激光的线宽,解决了现有技术中对于波长小于185nm的真空紫外激光无法直接测量激光线宽的技术问题。本发明光学结构简单,性能稳定,响应速度快,对连续、准连续和脉冲真空紫外激光均可实时测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例真空紫外激光线宽的测量装置的基本结构示意图;
图2是本发明实施例真空紫外激光线宽的测量装置的相干光束形成示意图;
图3是本发明实施例1真空紫外激光线宽的测量装置的结构示意图;
图4是本发明实施例2真空紫外激光线宽的测量装置的结构示意图;
图5是本发明实施例3真空紫外激光线宽的测量装置的结构示意图;
图6是本发明实施例4真空紫外激光线宽的测量装置的结构示意图;
图7是本发明实施例5真空紫外激光线宽的测量装置的结构示意图;
图8是本发明实施例真空紫外激光线宽的测量方法的基本流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例首先提出一种真空紫外激光线宽的测量装置,参见图1,包括:真空腔系统1、光束准直系统2、干涉元件3、探测元件4和数据处理系统5;
所述真空腔系统1包括腔体1-1和入射窗口1-2,所述腔体1-1内为真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体,用于防止真空紫外激光被吸收,所述光束准直系统2、干涉元件3和探测元件4均置于所述腔体1-1内;所述入射窗口1-2位于所述腔体1-1的腔壁上,用于入射真空紫外激光;
所述光束准直系统2用于对入射的真空紫外激光进行准直;
所述干涉元件3为楔形劈尖,用于将准直后的真空紫外激光反射形成两束相干光束,在所述探测元件4表面产生干涉条纹;
所述探测元件4为真空紫外波段可用的探测器,用于采集所述干涉条纹的信息;
所述数据处理系统5在所述腔体1-1外,与所述探测元件4相连,用于采集和处理所述探测元件获得的干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。
可见,在本发明实施例提供的真空紫外激光线宽的测量装置中,可以利用楔形劈尖干涉元件通过Fizeau干涉原理对真空紫外激光线宽进行测量,根据所获得的两束相干光束的干涉条纹信息来获得真空紫外激光的线宽,解决了现有技术中对于波长小于185nm的真空紫外激光无法直接测量激光线宽的技术问题。
在本发明的一个实施例中,优选地,干涉元件3可以是:两个光学平板和带小楔角的两个光学材料垫块。两个光学材料垫块分别夹在两个光学平板的内侧两端,形成空心楔形空间。以上两个光学平板的不镀膜的内表面和空心楔形空间共同构成干涉元件3的干涉腔,用于把真空紫外激光反射为两束相干光束。
在本发明的另一个实施例中,优选地,光学材料垫块可以是:石英垫块,或氟化钙垫块,或氟化镁垫块等利用常见光学材料制成的垫块。而制造两个光学平板的材料可以是:氟化钙、氟化镁等在真空紫外波段透过率较高的材料。两个光学平板的不镀膜的内表面的粗糙度可以小于真空紫外激光的波长的1/5。两个光学材料垫块和两个光学平板之间可以采用光胶方法胶合为一体。
在本发明的一个实施例中,优选地,干涉元件3还可以是实心楔形劈尖,其两个外表面和实体楔形空间构成干涉元件3的干涉腔。制造实心楔形劈尖的材料可以是:氟化钙、氟化镁中的一种。实心楔形劈尖的两个外表面的粗糙度可以小于真空紫外激光的波长的1/5。
在本发明的另一个实施例中,优选地,探测元件4可以是真空紫外电荷耦合器件(VUV CCD),或狭缝扫描式探测器。其中狭缝扫描式探测器可以包括真空紫外光功率计和狭缝,真空紫外光功率计的探测面积大于所形成的干涉条纹的面积,狭缝位于真空紫外光功率计之前,长度方向平行于干涉条纹,并在测量时满足狭缝扫描覆盖整个干涉条纹区域。为了减小准直或其他因素造成的波前误差对测量结果的影响,优选地,探测元件4可以位于两束相干光束的零剪切面上。零剪切面是一个过两相干光束的交点且垂直于两束相干光束夹角平分线的平面。
在本发明的一个实施例中,优选地,光束准直系统2可以包括:会聚透镜、准直透镜和空间滤波器;其中会聚透镜和准直透镜共焦放置,用于对入射的真空紫外激光进行准直扩束;空间滤波器包括小孔,小孔位于会聚透镜和准直透镜的焦点位置,用于对经过会聚透镜的真空紫外激光进行小孔滤波,使出射的平行光达到较高的波面质量,减小测量误差。另外,准直透镜还可以替换为准直凹面镜。
在本发明的另一个实施例中,优选地,真空腔系统1的腔体1-1内可以充满对真空紫外激光吸收较低的气体,或抽真空,以防止入射的真空紫外激光被吸收。
在本发明的一个实施例中,优选地,测量装置还可以包括:分光镜,置于光束准直系统2和干涉元件3之间,与准直后的真空紫外激光的光路成45度夹角,用于将准直后的真空紫外激光透射至干涉元件3,并将干涉元件3反射的两束相干光束反射至探测元件4的表面。在本发明的另一个实施例中,优选地,测量装置还可以包括柱状透镜,置于干涉元件3和探测元件4之间,用于将两束相干光束聚焦至探测元件4的表面。
在本发明的一个实施例中,入射的真空紫外激光经过准直扩束后,被干涉元件3反射形成两束小角度交叉的相干光束,并在探测元件4表面形成等间距的干涉条纹。图2为经干涉元件3的干涉腔反射形成两束相干光束的示意图,其中经光束准直系统2准直后的光束分别由干涉腔3-1的上下两个表面反射,即可形成小角度交叉的两束相干光束,两束相干光束相交于探测元件4的表面,在探测元件4表面形成干涉条纹。优选地,数据处理系统5可以用于:通过采集和处理探测元件4获得的干涉条纹的信息,得到干涉条纹的对比度,然后根据干涉条纹的对比度计算真空紫外激光的线宽。数据处理系统5可以由数据采集卡和PC端数据处理软件组成。
由干涉条纹对比度计算激光线宽的原理(Christopher Reiser,PeterEsherick,Robert B.Lopert,“Laser-linewidth measurement with a Fizeauwavemeter”,1988(13):981)如下:
对于严格的单色光,干涉条纹归一化光强分布可以描述为
I(x)={1-cos[2π(L+2xtanα)v0]}/2    (1)
其中,ν0为入射光的波数,L/2为Fizeau劈尖厚度,α为劈尖夹角,x为沿条纹分布方向的距离。
对于线宽为b的Gaussian线型激光光源,干涉条纹归一化光强分布为
I ( k , v 0 ) = 1 2 b π ∫ 0 ∞ exp [ - ( v - v 0 ) 2 b 2 ] [ 1 - cos ( 2 πkv ) ] dv - - - ( 2 )
对于线宽为a的Lorentzian线型激光光源,干涉条纹归一化光强分布为
I ( k , v 0 ) = 1 2 aπ ∫ 0 ∞ 1 1 + ( v - v 0 ) 2 / a 2 [ 1 - cos ( 2 πkv ) ] dv - - - ( 3 )
式(2)、式(3)中,k=L+2xtanα为两束相干光束的光程差。
式(2)、式(3)的解析解(可通过查阅《Table of Integrals,Series andProducts(Academic,New York,1980)》407页和480页得到)分别为
I(k,v0)={1-exp[-(πkb)2]cos(2πkv0)}/2    (4)
I(k,v0)=[1-exp(-2πka)cos(2πkv0)]/2    (5)
当cos(2πkv0)=-1或1时,干涉条纹光强分别取最大值或最小值,因而可以从式(4)、式(5)计算得到激光光源的半高全宽FWHM。
FWHM Gaussian = 1.665 πk ( - ln C ) 1 / 2 - - - ( 6 )
FWHM Lorentzian = - ln C πk - - - ( 7 )
其中,
Figure BDA0000467024070000095
为干涉条纹对比度,Ip为光强最大值,Iυ为光强最小值。
因此,由式(6)、式(7)可分别计算得到Gaussian线型、Lorentzian线型激光光源的线宽。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1:
见图3,本发明实施例1为一种真空紫外激光线宽的测量装置。其中,两个光学平板3-2-1、3-2-2厚度均为8mm,两个石英垫块3-3-1、3-3-2厚度均为10mm,楔角为1′。为了减小色散造成的测量误差,构成干涉腔3-1的两个内表面不镀膜。为保证测量精度,从干涉腔3-1内表面反射的两束相干光束应具有平面波前,因此,干涉腔3-1两个内表面的粗糙度要在被测光波长λ的1/5之内,此外,还要保证两个内表面的面型。
光束准直系统2由会聚透镜2-1、准直透镜2-2和空间滤波器2-3组成,会聚透镜2-1、准直透镜2-2共焦放置,空间滤波器2-3上的小孔位于准直凹面镜的焦点位置。
探测元件4是狭缝和真空紫外光功率计组成的狭缝扫描式探测器,真空紫外光功率计的探测面积大于干涉条纹的面积。狭缝位于真空紫外光功率计之前,狭缝宽度2.5μm,其长度方向平行于所述的干涉条纹,测量时狭缝扫描覆盖整个条纹区域。
测量真空紫外激光线宽前,需将入射窗口1-2与真空紫外激光源所在的腔体1-1密封连接,以保证真空紫外激光的产生、传输、测量等过程均完全处于真空环境中。
实施例2:
见图4,本发明实施例2的真空紫外激光线宽测量装置与实施例1的区别在于干涉元件3为实心楔形劈尖,由CaF2制成,其两个外表面和实体楔形空间构成干涉腔。
实施例3:
见图5,本发明实施例3的真空紫外激光线宽测量装置与实施例1的区别在于光路形式的改变,增加了分光镜6。分光镜6使经准直系统2准直后的真空紫外激光透射至干涉腔3-1;同时,使从干涉腔3-1内表面反射的两束相干光束由分光镜6反射至探测元件4的表面。
实施例4:
见图6,本发明实施例4的真空紫外激光线宽测量装置与实施例1的区别在于增加柱状透镜7。柱状透镜7将两束相干光束聚焦至探测元件4表面,与实施例1相比,本发明实施例4可以选用尺寸更小的探测元件4。
实施例5:
见图7,本发明实施例5的真空紫外激光线宽测量装置与实施例1的区别在于光路形式和光束准直系统2的改变。光束准直系统2由会聚透镜2-1、准直凹面镜2-4和空间滤波器2-3组成,会聚透镜2-1、准直凹面镜2-4共焦放置,空间滤波器2-3上的小孔位于准直凹面镜2-4的焦点位置。
本发明实施例还提供一种真空紫外激光线宽的测量方法,见图8,根据上述本发明实施例中任一项的真空紫外激光线宽的测量装置,测量真空紫外激光的线宽,包括:
步骤801:将真空紫外激光入射至真空腔系统,真空腔内抽真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体
步骤802:对入射的真空紫外激光进行准直。
步骤803:将准直后的真空紫外激光经楔形劈尖反射形成两束相干光束,得到干涉条纹。
步骤804:采集所述干涉条纹的信息。
步骤805:根据所述干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。
本发明实施例的装置和方法对于典型的真空紫外激光光源,例如KBBF晶体直接倍频产生的窄线宽深紫外激光(177.3nm)、Xe2激光(172nm)、F2激光(157nm)、Kr2激光(147nm)、Ar2激光(126nm)等真空紫外波长范围(40nm至185nm)内的激光均适用。
可见,本发明实施例具有如下有益效果:
在本发明实施例提供的真空紫外激光线宽的测量装置和方法中,可以利用楔形劈尖干涉元件通过Fizeau干涉原理对真空紫外激光线宽进行测量,根据所获得的两束相干光束的干涉条纹信息来获得真空紫外激光的线宽,解决了现有技术中对于波长小于185nm的真空紫外激光无法直接测量激光线宽的技术问题。本发明实施例的光学结构简单,性能稳定,响应速度快,对连续、准连续和脉冲真空紫外激光均可实时测量。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于,包括:真空腔系统、光束准直系统、干涉元件、探测元件和数据处理系统;
所述真空腔系统包括腔体和入射窗口,所述腔体内为真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体,用于防止真空紫外激光被吸收,所述光束准直系统、干涉元件和探测元件均置于所述腔体内;所述入射窗口位于所述腔体的腔壁上,用于入射真空紫外激光;
所述光束准直系统用于对入射的真空紫外激光进行准直;
所述干涉元件为楔形劈尖,用于将准直后的真空紫外激光反射形成两束相干光束,在所述探测元件表面产生干涉条纹;
所述探测元件为真空紫外波段可用的探测器,用于采集所述干涉条纹的信息;
所述数据处理系统在所述腔体外,与所述探测元件相连,用于采集和处理所述探测元件获得的干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。
2.根据权利要求1所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于:
所述干涉元件包括:两个光学平板和带小楔角的两个光学材料垫块,所述两个光学材料垫块分别夹在所述两个光学平板的内侧两端,形成空心楔形空间;
所述两个光学平板的不镀膜的内表面和所述空心楔形空间构成所述干涉元件的干涉腔。
3.根据权利要求2所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于:
所述光学材料垫块为:石英垫块,或氟化钙垫块,或氟化镁垫块;
所述两个光学平板的材料为:氟化钙、氟化镁中的一种;
所述光学材料垫块与所述两个光学平板之间采用光胶方法胶合为一体。
4.根据权利要求1所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于,所述干涉元件为:实心楔形劈尖,其两个外表面和实体楔形空间构成所述干涉元件的干涉腔。
5.根据权利要求4所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于:
所述实心楔形劈尖的材料为:氟化钙、氟化镁中的一种。
6.根据权利要求1所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于:
所述探测元件为真空紫外电荷耦合器件,或狭缝扫描式探测器;所述狭缝扫描式探测器包括真空紫外光功率计和狭缝,所述真空紫外光功率计的探测面积大于所述干涉条纹的面积,所述狭缝位于所述真空紫外光功率计之前,长度方向平行于所述干涉条纹,并在测量时扫描覆盖整个干涉条纹区域;
所述探测元件位于所述两束相干光束的零剪切面上。
7.根据权利要求1所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于,所述光束准直系统包括:
会聚透镜、准直透镜和空间滤波器;所述会聚透镜和所述准直透镜共焦放置,用于对入射的真空紫外激光进行准直扩束;所述空间滤波器包括小孔,所述小孔位于所述会聚透镜和所述准直透镜的焦点位置,用于对经过会聚透镜的真空紫外激光进行小孔滤波;
或,会聚透镜、准直凹面镜和空间滤波器;所述会聚透镜和所述准直凹面镜共焦放置,用于对入射的真空紫外激光进行准直扩束;所述空间滤波器包括小孔,所述小孔位于所述会聚透镜和所述准直凹面镜的焦点位置,用于对经过会聚透镜的真空紫外激光进行小孔滤波。
8.根据权利要求1所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于:
所述腔体内为真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体;
所述装置还包括:分光镜,置于所述光束准直系统和所述干涉元件之间,与准直后的真空紫外激光的光路成45度夹角,用于将准直后的真空紫外激光透射至所述干涉元件,并将所述干涉元件反射的两束相干光束反射至所述探测元件表面;和/或,柱状透镜,置于所述干涉元件和所述探测元件之间,用于将所述两束相干光束聚焦至探测元件的表面。
9.根据权利要求1所述的真空紫外激光线宽的测量装置,其特征在于,所述数据处理系统还用于:
通过采集和处理所述探测元件获得的干涉条纹的信息,得到所述干涉条纹的对比度,根据所述干涉条纹的对比度计算所述真空紫外激光的线宽。
10.一种真空紫外激光线宽的测量方法,其特征在于:根据权利要求1至9中任一项所述的真空紫外激光线宽的测量装置,测量真空紫外激光的线宽,包括:
将真空紫外激光入射至真空腔系统,真空腔内抽真空或充满对真空紫外激光吸收较低的气体;
对入射的真空紫外激光进行准直;
将准直后的真空紫外激光经楔形劈尖反射形成两束相干光束,得到干涉条纹;
采集所述干涉条纹的信息;
根据所述干涉条纹的信息,得到所述真空紫外激光的线宽。
CN201410054932.4A 2014-02-18 2014-02-18 一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法 Pending CN103868603A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410054932.4A CN103868603A (zh) 2014-02-18 2014-02-18 一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410054932.4A CN103868603A (zh) 2014-02-18 2014-02-18 一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103868603A true CN103868603A (zh) 2014-06-18

Family

ID=50907379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410054932.4A Pending CN103868603A (zh) 2014-02-18 2014-02-18 一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103868603A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104359558A (zh) * 2014-11-14 2015-02-18 聚光科技(杭州)股份有限公司 一种光谱仪
CN113438390A (zh) * 2021-05-13 2021-09-24 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种时间展宽型分幅相机及其成像方法
CN114485964A (zh) * 2022-04-18 2022-05-13 苏州联讯仪器有限公司 一种激光波长测量系统、激光波长计算方法及计算系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4173442A (en) * 1977-05-27 1979-11-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Apparatus and method for determination of wavelength
CN102324689A (zh) * 2011-08-25 2012-01-18 中国科学院理化技术研究所 一种直接倍频产生窄线宽深紫外激光的装置
CN203848938U (zh) * 2014-02-18 2014-09-24 中国科学院理化技术研究所 一种真空紫外激光线宽的测量装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4173442A (en) * 1977-05-27 1979-11-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Apparatus and method for determination of wavelength
CN102324689A (zh) * 2011-08-25 2012-01-18 中国科学院理化技术研究所 一种直接倍频产生窄线宽深紫外激光的装置
CN203848938U (zh) * 2014-02-18 2014-09-24 中国科学院理化技术研究所 一种真空紫外激光线宽的测量装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTOPHER REISER等: "Laser linewidth measurement with a Fizeau wavemeter", 《OPTICS LETTERS》, vol. 13, no. 11, 30 November 1988 (1988-11-30), XP 000007144 *
CHRISTOPHER REISER等: "Laser wavemeter with solid Fizeau wedge interferometer", 《APPLIED OPTICS》, vol. 27, no. 17, 31 December 1988 (1988-12-31) *
J. J. SNYDER: "Compact Static Wavelength Meter for Both Pulsed and CW Lasers", 《QUANTUM ELECTRONICS》, vol. 8, no. 8, 31 August 1978 (1978-08-31) *
杨照金: "《当代光学计量测试技术概论》", 31 January 2013 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104359558A (zh) * 2014-11-14 2015-02-18 聚光科技(杭州)股份有限公司 一种光谱仪
CN113438390A (zh) * 2021-05-13 2021-09-24 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种时间展宽型分幅相机及其成像方法
CN114485964A (zh) * 2022-04-18 2022-05-13 苏州联讯仪器有限公司 一种激光波长测量系统、激光波长计算方法及计算系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2014202103B2 (en) Apparatus For Detecting A 3D Structure Of An Object
Pretzler et al. Angular chirp and tilted light pulses in CPA lasers
US9772407B2 (en) Photonic-channeled X-ray detector array
CN203848938U (zh) 一种真空紫外激光线宽的测量装置
EP2072997B1 (en) Terahertz wave time-waveform measuring device comprising a pulse front tilting unit
CN103063304B (zh) 色散剪切像面干涉超光谱成像装置及方法
CN102155997B (zh) 光纤型激光波长计
Renner et al. High-luminosity, high-resolution, x-ray spectroscopy of laser-produced plasma by vertical-geometry Johann spectrometer
JP3151881B2 (ja) 光パルス幅測定装置
CN105333815A (zh) 一种基于光谱色散线扫描的超横向分辨率表面三维在线干涉测量系统
US6204926B1 (en) Methods and system for optically correlating ultrashort optical waveforms
CN103868603A (zh) 一种真空紫外激光线宽的测量装置和方法
US8395780B2 (en) Optical assembly, apparatus and method for coherent two-or-more-dimensional optical spectroscopy
CN105300290A (zh) 一种基于波数分辨的低相干干涉绝对距离测量系统
WO2018146456A1 (en) Compact interferometer
Shimizu et al. Measurement of the apex angle of a small prism by an oblique-incidence mode-locked femtosecond laser autocollimator
EP1644699B1 (en) Methods and apparatus for reducing error in interferometric imaging measurements
CN102169021B (zh) 频率分辨光学开关法测量装置
CN210894094U (zh) 一种和频振动光谱相位测量装置
US6373569B1 (en) Method and device for the spectral analysis of light
JP2006189411A (ja) 位相遅延の測定装置及び測定方法
JP2011196766A (ja) 光透過性を有する被測定物の形状測定方法
Yang et al. Separation detection and correction of mosaic errors in mosaic gratings based on two detection lights with the same diffraction order and different incident angles
RU135114U1 (ru) Интерферометр
US20020159067A1 (en) Method and device for the spectral analysis of light

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140618