CN116399456A - 一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学计量测试技术领域，公开了一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，包括：光纤底座、准直镜、平面镜组Ⅰ、平面镜组Ⅱ、波段选择光阑、紫外可见干涉腔体、短波红外干涉腔体、紫外可见柱面镜、短波红外柱面镜、挡片Ⅰ、挡片Ⅱ、紫外可见面阵CCD、短波红外面阵CCD和计算机。本发明解决了192nm～2100nm波段范围激光波长解决了不能在一台波长计上完成测量的难题，提高了不同波段激光波长的测量速度，降低了成本，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于光学计量测试技术领域，主要涉及菲索干涉激光波长计，具体为一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计。
背景技术
高精度激光波长计广泛用于空气动力试验领域、量子通信、分子光谱分析领域之中，其中菲索干涉型的激光波长计由于其不具备移动机构的原因，具备测量速度快、测量精度高、稳定性高等优势，在以上领域得到大量应用。
菲索干涉型波长计主要由入射光纤、准直镜、平面镜、菲索干涉模块、柱面镜和线阵CCD构成。
菲索激光波长计的核心模块是菲索干涉模块，菲索干涉模块的作用是产生菲索干涉条纹，对菲索干涉条纹进行处理可以得到待测激光波长，菲索干涉模块为一空气楔腔，空气楔腔内壁需要镀波段范围内透反比3：7的分光膜，空气楔腔外壁需要镀透射膜，受限于满足此要求的分光膜材料限制，目前没有同一种材料可实现192～2100nm波段范围的宽带分光，为了完成192～2100nm波段范围内激光波长测量，需要配备三台甚至三台以上的波长计分别负责不同波段的波长测量。在测量不同激光波长时，由于其中一台波长计的波长测量范围有限，测量时时常需要切换不同波段的波长计，测量过程复杂，费时费力；此外，需要三台甚至三台以上的波长计，测量成本较高。
德国HighFinesse公司研制和生产的波长计为了覆盖200nm～2100nm的激光波长测量范围，需要三台波长计，每台波长计的对应的波长测量范围分为是200nmn～800nm，330nm～1100nm和1000～2100nm。
Bristo公司波长计使用两台波长计可以实现375nm～1700nm波段范围的激光波长测量，每台波长计的对应的波长测量范围分为是375nmn～1100nm和520nm～1700nm。
Moglabs公司一台波长计的波长测量范围是350nm～1120nm。
专利“一种基于光学干涉仪的多波长计(专利号CN201910010675.7)”，公开了一种基于光学干涉仪的多波长计，该多波长计包括光线收集器、光扩散元件、透明平行板、线阵光探测器、遮光盒、电路板、按键和显示屏。该波长计的波长测量范围为300nmn～1100nm。
专利“光纤型多楔块费索波长计(专利号CN201210193437.2)”，公开了一种一种光纤型多楔块费索波长计,由标准激光源、熔融石英光纤、光纤耦合器、扩束准直镜组、费索干涉仪阵列、CCD阵列和信号处理器组成。本发明多个不同厚度的费索楔块组合使用,分别实现波长粗测和精测从而提高波长计的分辨率。该波长计波长范围为400nmn～1100nm。
以上文章专利以及其他文章专利，均没有一台波长计可实现192nm～2100nm波段激光波长测量的的相关报道。缺乏可实现192nm～2100nm波段激光波长测量的一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：针对目前一台波长计无法实现192nm～2100nm波段激光波长测量的问题，提出一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，实现一台波长计完成192nm～2100nm波段激光波长测量。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，包括：光纤底座、准直镜、平面镜组Ⅰ、平面镜组Ⅱ、波段选择光阑、紫外可见干涉腔体、短波红外干涉腔体、紫外可见柱面镜、短波红外柱面镜、挡片Ⅰ、挡片Ⅱ、紫外可见面阵CCD、短波红外面阵CCD和计算机。
待测激光经准直镜整形为平行光束，经过平面镜组I和平面镜组II分别将平行光束分为平行光束I和平行光束II，平行光束I用于短波红外激光波长测量，平行光束II用于紫外可见激光波长测量；平行光束经过菲索干涉模块之后，形成宽带干涉条纹，宽带干涉条纹经柱面镜横向压缩之后，形成窄带干涉条纹，窄带干涉条纹被CCD接收，经计算机中的综合处理软件处理可以得到待测激光波长。紫外可见菲索干涉模块分区域镀膜，分为三个波段区域，沿着光轴方向看，三个矩形区域从左至右分别镀192nm～250nm、450nm～1100nm、250nm～450nm透反比3：7的分光膜和192nm～2100nm增透膜，三个区域分别负责相应波段的激光波长测量，波段选择光阑用于以上三个区域的切换。短波红外菲索干涉模块负责短波红外波段的激光波长测量。挡片Ⅰ和挡片Ⅱ位起到切换和保护作用，入射激光处于紫外可见波段时，挡片Ⅰ移出光路，挡片Ⅱ移入光路；入射激光处于短波红外波段时，挡片Ⅱ移出光路，挡片Ⅰ移入光路。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，解决了192nm～2100nm波段范围激光波长不能再一台波长计上完成测量的难题，提高了不同波段激光波长的测量速度，降低了成本。
附图说明
图1是紫外至短波红外菲索干涉激光波长计组成示意图。
图2是紫外可见菲索干涉模块立体图，A图和B图为两个不同视角方位。
图3是紫外可见菲索干涉模块前视图A和右视图B。
图4是紫外可见菲索干涉模块的区域划分示意图。
图5是短波红外菲索干涉模块立体图，A图和B图为两个不同视角方位。
图6是短波红外菲索干涉模块前视图A和右视图B。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例紫外至短波红外菲索干涉激光波长计包括光纤底座1、准直镜2、平面镜组Ⅰ3、平面镜组Ⅱ4、波段选择光阑5、紫外可见干涉腔体6、短波红外干涉腔体7、紫外可见柱面镜8、短波红外柱面镜9、挡片Ⅰ10、挡片Ⅱ11、紫外可见面阵CCD12、短波红外面阵CCD13和计算机14。
所述菲索干涉型激光波长计中，光纤和光纤底座1连接，光纤底座1对应的光纤输出端口位于准直镜2的焦面处，待测激光经入射光纤传输至入射光纤的输出端口处，待测激光经过入射光纤输出端口之后，待测激光以发散角α传输，发散角α的大小与入射光纤的数值孔径NA和介质折射率n有关。发散待测激光经准直镜2整形为平行光束；平行光束下半部分经过平面镜组Ⅰ3折转180°之后为平行光束I，平行光束I入射至波段选择光阑5，波段选择光阑5将平行光束分为三部分，每次只能有一部分透过，透过波段选择光阑5的平行光束入射到到紫外可见菲索干涉模块6，紫外可见菲索干涉模块6根据激光波长测量波段分为三块区域，每块区域和波段选择光阑透光区域对应的三部分一一对应，每块区域对应的激光波长测量波段分别为192nm～250nm、250nm～450nm、450nm～1100nm，经过紫外可见菲索干涉模块6矩形透光区域之后形成明暗干涉条纹沿纵向延伸的宽带干涉条纹，宽带干涉条纹的宽度小于或者等于紫外可见菲索干涉模块6对应透光区域的宽度，宽带干涉条纹经紫外可见柱面镜8沿横向压缩之后，到达紫外可见面阵CCD12光敏面，形成窄带干涉条纹，窄带干涉条纹横向宽度小于或者等于紫外可见面阵CCD12光敏面横向宽度，紫外可见面阵CCD12输出信号传输到计算机14上，计算机14中安装的综合处理软件对输出信号进行处理即可得到待测激光波长。
平行光束上半部分经过平面镜组Ⅱ4折转180°之后为平行光束II，平行光束II入射至短波红外菲索干涉模块7，经过短波红外菲索干涉模块7后形成明暗干涉条纹沿纵向延伸的宽带干涉条纹，宽带干涉条纹的宽度小于或者等于短波红外菲索干涉模块7对应矩形透光区域的宽度，宽带干涉条纹经短波红外柱面镜9沿横向压缩之后，到达短波红外面阵CCD13光敏面，形成窄带干涉条纹，窄带干涉条纹横向宽度小于或者等于短波红外面阵CCD13光敏面横向宽度，短波红外面阵CCD输出信号传输到计算机14上，计算机中安装的处理软件对输出信号进行处理即可得到待测激光波长。
挡片Ⅰ10和挡片Ⅱ11位分别位于紫外可见面阵CCD12和短波红外面阵CCD13前面，起到保护作用，入射激光处于紫外可见波段时，挡片Ⅰ10移出光路，挡片Ⅱ11移入光路；入射激光处于短波红外波段时，挡片Ⅱ11移出光路，挡片Ⅰ10移入光路。
所述光纤底座1起到光纤定位和固定作用，光纤底座1根据接口分为FC/PC、FC/APC、SMA905、SC等类型，根据测量需求，选择其中一种接口的光纤底座。
所述准直镜2将发散待测激光整形为平行光束，准直镜的材料为微晶玻璃，其表面镀银反射率膜。准直镜2的口径为45mm(宽)×40mm(高)，焦距为250mm。
所述平面镜组Ⅰ3由2个夹角为90°的平面镜3-1和平面镜3-2构成，其作用是将下半部分平行光束折转180°后入射到所述波段选择光阑。平面镜3-1和平面镜3-2的高度与准直镜2的高度相等。平面镜3-1和平面镜3-2的宽度为35mm。
所述平面镜组Ⅱ4由2个夹角为90°的平面镜4-1和平面镜4-2构成，其作用是将上半部分平行光束折转180°后入射到所述短波红外菲索干涉模块。平面镜4-1和平面镜4-2的宽度和高度与平面镜3-1相同。
所述波段选择光阑5的通光孔为矩形，矩形的高度大于或等于平面镜高度，矩形宽度为经过所述平面镜组Ⅰ3折转之后的平行光束I的宽度的三分之一，平行光束I的横截面大小为18mm(宽)×40mm(高)，通光孔的口径为6mm(宽)×40mm(高)；波段选择光阑5处于横向滑轨上，并和三档转动手轮连接，通过改变转动手轮的档位，使波段选择光阑5的通光孔径横向移动，将平行光束I沿横向均分为三个矩形区域，并可使平行光束I中三个矩形区域中的一个区域的平行光束透过。三个矩形区域的尺寸均为6mm(宽)×40mm(高)。
如图2所示，所述紫外可见菲索干涉模块6由圆形平面基板6-1、矩形平板6-2、圆形楔形基板6-3、保护玻璃6-4构成。以上部件的材料均为熔融石英玻璃，矩形平板6-2通过光胶粘接在圆形平面基板6-1上。圆形平面基板6-1为一水平方向放置的圆柱玻璃体，圆柱玻璃体的尺寸为Ф44mm×6mm；矩形平板6-2为一长方玻璃体，长方玻璃体的尺寸为6mm(长)×18mm(宽)×40mm(高)；圆形楔形基板6-3为一楔形圆柱玻璃体，底面圆直径为44mm；保护玻璃6-4为一空心圆环状圆柱玻璃体，内环略大于圆形平面基板6-1的轴向投影圆，外环大于内环，外环直径为54mm，圆环圆柱的长为40mm。沿着光轴方向看，矩形平板6-2的前表面通过光胶和圆形平面基板6-1的后表面粘接，圆形平面基板6-1侧壁、圆形楔形基板6-3侧壁依次和保护玻璃6-4空心圆柱侧壁通过光胶粘接，粘接时使圆形平面基板6-1的前表面与保护玻璃6-4的前表面对齐，同时使圆形楔形基板6-3后表面与保护玻璃6-4的后表面对齐，圆形平面基板6-1前表面和圆形楔形基板6-3后表面镀192nm～1100nm波段范围的增透膜。
如图3所示，圆形楔形基板6-3的正视图为梯形，楔角θ为3mard。沿着光轴方向看，圆形平面基板6-1的投影圆为矩形平板6-2的投影矩形的外接圆，基板6-3的光轴方向投影圆和圆形平面6-1基板的光轴方向投影圆大小相等。矩形平板6-3光轴方向投影矩形的宽度等于平行光束I的宽度，投影矩形6-3高度等于平行光束I的高度。
如图4所示，矩形平板6-2分成三个矩形区域，三个矩形区域的高等于投影矩形高，三个矩形区域中的每个区域的宽度为投影矩形宽的1/3，三个区域之间有刻线区分，在矩形平板的后表面上刻线，刻线宽度为0.5mm；将矩形平板6-2三个区域沿着光轴方向向圆形楔形基板投影，将三个区域在圆形楔形基板6-4前表面的投影用刻线进行区分，刻线宽度为0.5mm。
再看图2、图4，沿着光轴方向看，在矩形平板6-2的后表面的三个矩形区域和圆形楔形基板6-3前表面的三个矩形区域从左至右依次分别镀192nm～250nm、450nm～1100nm、250nm～450nm三个波段透反比3：7的分光膜。三个波段分光膜指标要求如下：
λ′＝192nm～250nm，T:R＝3：7，T+R>96％；
λ′＝450nm～1100nm，T:R＝3：7，T+R>99％；
λ′＝250nm～450nm，T:R＝3：7，T+R>98％；
λ′代表波段范围，T代表平均透射率，R代表平均反射率。
如图5、图6所示，所述短波红外菲索干涉模块7构成基板和紫外可见菲索干涉模块6构成类似，区别主要有：一、矩形平板没有区域划分，圆形楔形基板的前表面的刻线为矩形平板沿着光轴方向的投影；二、所镀膜层为用于短波红外波段1000nm～2100nm的增透膜和分光膜；三、圆形楔形基板7-3的楔角为500mrad。该波段的分光膜技术指标如下：
λ′＝1000nm～2100nm，T:R＝3：7，T+R>96％；
λ′代表波段范围，T代表平均透射率，R代表平均反射率。
再看图1，所述紫外可见柱面镜8的材料为熔融石英，表面镀紫外可见增透膜，其高度等于平面镜高度，其宽度大于等于平行光束I宽度。其作用是将平行光束I整形为线状汇聚光束1。
所述短波红外柱面镜9的材料为熔融石英，表面镀短波红外增透膜，其高度等于平面镜高度，其宽度大于等于平行光束II宽度。其作用是将平行光束II整形为线状汇聚光束2。
所述挡片Ⅰ10的作用是遮挡或者不遮挡汇聚光束1。
所述挡片Ⅱ11的作用是遮挡或者不遮挡汇聚光束2。
所述紫外可见面阵CCD12的作用是接收汇聚光束1，并将信号传输给计算机。紫外可见面阵CCD12的像素数为2048×506，像元尺寸为12μm×12μm，响应波段为190nm～1100nm。紫外可见面阵CCD的光敏面处于紫外可见柱面镜8的焦线所在平面重合，紫外可见面阵CCD12的光敏面的长度方向和焦线方向平行。
所述短波红外面阵CCD13的作用是接收汇聚光束2，并将信号传输给计算机。短波红外面阵CCD13的像素数为1024×256，像元尺寸为30μm×30μm，响应波段为1000nm～2100nm。短波红外面阵的光敏面处于短波红外柱面镜8的焦线所在平面，短波红外面阵13的光敏面的长度方向和焦线方向平行。
所述计算机14上安装综合处理软件，综合处理软件对CCD传输的信号进行处理即可得到待测激光的波长。
所述紫外至短波红外菲索干涉激光波长计工作之前首先要进行标定，标定时利用已知波长的激光器对菲索干涉模块的楔角进行标定。如公式1所示。
式中：θ──菲索干涉模块的楔角，单位为mrad；
λ0──标定用激光器的已知波长，单位为μm；
Δx──干涉条纹间距，单位为mm。
标定时，标定用激光器波长λ0已知，干涉条纹间距可由计算机中综合处理软件处理得出。进而完成干涉模块楔角标定。用上述方法采用已知波长紫外可见激光器和短波红外激光器分别对紫外可见菲索干涉模块和短波红外菲索干涉模块楔角θ进行标定，即紫外至短波红外激光波长计的标定。
所述紫外至短波红外菲索干涉激光波长计工作时。如公式2所示。
式中：λ──待测激光波长，单位为μm；
θ──菲索干涉模块的楔角，单位为mrad；
Δx──干涉条纹间距，单位为mm。
工作时，菲索干涉模块的楔角θ已知，干涉条纹间距可由计算机中综合处理软件处理得出。通过公式2计算待测激光波长。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，包括：光纤底座(1)、准直镜(2)、平面镜组Ⅰ(3)、平面镜组Ⅱ(4)、波段选择光阑(5)、紫外可见干涉腔体(6)、短波红外干涉腔体(7)、紫外可见柱面镜(8)、短波红外柱面镜(9)、挡片Ⅰ(10、挡片Ⅱ(11)、紫外可见面阵CCD(12)、短波红外面阵CCD(13)和计算机(14)；
光纤底座(1)连接入射光纤，光纤底座(1)对应的光纤输出端口位于准直镜(2)的焦面处，待测激光经入射光纤传输至入射光纤的输出端口处，待测激光经过入射光纤输出端口之后，待测激光以发散角α传输，发散待测激光经准直镜(2)整形为平行光束；平行光束下半部分经过平面镜组Ⅰ(3)折转180°之后为平行光束I，平行光束I入射至波段选择光阑(5)，波段选择光阑(5)将平行光束分为三部分，每次只有一部分透过，透过波段选择光阑5的平行光束入射到到紫外可见菲索干涉模块(6)，紫外可见菲索干涉模块(6)根据激光波长测量波段分为三块区域，每块区域和波段选择光阑透光区域对应的三部分一一对应，每块区域对应的激光波长测量波段分别为192nm～250nm、250nm～450nm、450nm～1100nm，经过紫外可见菲索干涉模块(6)矩形透光区域之后形成明暗干涉条纹沿纵向延伸的宽带干涉条纹，宽带干涉条纹的宽度小于或者等于紫外可见菲索干涉模块(6)对应透光区域的宽度，宽带干涉条纹经紫外可见柱面镜(8)沿横向压缩之后，到达紫外可见面阵CCD(12)光敏面，形成窄带干涉条纹，窄带干涉条纹横向宽度小于或者等于紫外可见面阵CCD(12)光敏面横向宽度，紫外可见面阵CCD(12)输出信号传输到计算机(14)上，计算机(14)中安装的综合处理软件对输出信号进行处理即得到待测激光波长；
平行光束上半部分经过平面镜组Ⅱ(4)折转180°之后为平行光束II，平行光束II入射至短波红外菲索干涉模块(7)，经过短波红外菲索干涉模块(7)后形成明暗干涉条纹沿纵向延伸的宽带干涉条纹，宽带干涉条纹的宽度小于或者等于短波红外菲索干涉模块(7)对应矩形透光区域的宽度，宽带干涉条纹经短波红外柱面镜(9)沿横向压缩之后，到达短波红外面阵CCD(13)光敏面，形成窄带干涉条纹，窄带干涉条纹横向宽度小于或者等于短波红外面阵CCD(13)光敏面横向宽度，短波红外面阵CCD输出信号传输到计算机(14)上，计算机中安装的处理软件对输出信号进行处理即得到待测激光波长。
2.如权利要求1所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述挡片Ⅰ(10)和挡片Ⅱ(11)分别位于紫外可见面阵CCD(12)和短波红外面阵CCD(13)前面，入射激光处于紫外可见波段时，挡片Ⅰ(10)移出光路，挡片Ⅱ(11)移入光路；入射激光处于短波红外波段时，挡片Ⅱ(11)移出光路，挡片Ⅰ(10)移入光路。
3.如权利要求2所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述准直镜(2)的材料为微晶玻璃，其表面镀银反射率膜；所述平面镜组Ⅰ(3)由2个夹角为90°的平面镜构成；平面镜组Ⅱ(4)由2个夹角为90°的平面镜构成；波段选择光阑(5)的通光孔为矩形，矩形宽度为经过所述平面镜组Ⅰ(3)折转之后的平行光束I的宽度的三分之一；波段选择光阑(5)处于横向滑轨上，并和三档转动手轮连接，通过改变转动手轮的档位，使波段选择光阑(5)的通光孔径横向移动，将平行光束I沿横向均分为三个矩形区域，使平行光束I中三个矩形区域中的一个区域的平行光束透过。
4.如权利要求3所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述紫外可见菲索干涉模块(6)包括圆形平面基板(6-1)、矩形平板(6-2)、圆形楔形基板(6-3)、保护玻璃(6-4)；以上部件的材料均为熔融石英玻璃，矩形平板(6-2)通过光胶粘接在圆形平面基板(6-1)上；圆形平面基板(6-1)为一水平方向放置的圆柱玻璃体，矩形平板(6-2)为一长方玻璃体；圆形楔形基板(6-3)为一楔形圆柱玻璃体，保护玻璃(6-4)为一空心圆环状圆柱玻璃体，内环大于圆形平面基板(6-1)的轴向投影圆，外环大于内环；沿着光轴方向看，矩形平板(6-2)的前表面通过光胶和圆形平面基板(6-1)的后表面粘接，圆形平面基板(6-1)侧壁、圆形楔形基板(6-3)侧壁依次和保护玻璃(6-4)空心圆柱侧壁通过光胶粘接，粘接时使圆形平面基板(6-1)的前表面与保护玻璃(6-4)的前表面对齐，同时使圆形楔形基板(6-3)后表面与保护玻璃(6-4)的后表面对齐，圆形平面基板(6-1)前表面和圆形楔形基板(6-3)后表面镀192nm～1100nm波段范围的增透膜。
5.如权利要求4所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述圆形楔形基板(6-3)的正视图为梯形，楔角θ为3mard；沿着光轴方向看，圆形平面基板(6-1)的投影圆为矩形平板(6-2)的投影矩形的外接圆，基板(6-3)的光轴方向投影圆和圆形平面(6-1)基板的光轴方向投影圆大小相等；矩形平板(6-3)光轴方向投影矩形的宽度等于平行光束I的宽度，投影矩形(6-3)高度等于平行光束I的高度。
6.如权利要求5所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，矩形平板(6-2)分成三个矩形区域，三个矩形区域的高等于投影矩形高，三个矩形区域中的每个区域的宽度为投影矩形宽的1/3，三个区域之间有刻线区分，在矩形平板的后表面上刻线，刻线宽度为0.5mm；将矩形平板(6-2)三个区域沿着光轴方向向圆形楔形基板投影，将三个区域在圆形楔形基板(6-4)前表面的投影用刻线进行区分，刻线宽度为0.5mm；沿着光轴方向看，在矩形平板(6-2)的后表面的三个矩形区域和圆形楔形基板(6-3)前表面的三个矩形区域从左至右依次分别镀192nm～250nm、450nm～1100nm、250nm～450nm三个波段透反比3：7的分光膜；三个波段分光膜指标要求如下：
λ′＝192nm～250nm，T:R＝3：7，T+R>96％；
λ′＝450nm～1100nm，T:R＝3：7，T+R>99％；
λ′＝250nm～450nm，T:R＝3：7，T+R>98％；
λ′代表波段范围，T代表平均透射率，R代表平均反射率。
7.如权利要求6所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述短波红外菲索干涉模块(7)的构成基板和紫外可见菲索干涉模块(6)构成相似，短波红外菲索干涉模块7的区别之处包括：矩形平板没有区域划分，圆形楔形基板的前表面的刻线为矩形平板沿着光轴方向的投影；所镀膜层为用于短波红外波段1000nm～2100nm的增透膜和分光膜；圆形楔形基板的楔角为500mrad；分光膜技术指标如下：
λ′＝1000nm～2100nm，T:R＝3：7，T+R>96％；
λ′代表波段范围，T代表平均透射率，R代表平均反射率。
8.如权利要求7所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述紫外可见柱面镜(8)的材料为熔融石英，表面镀紫外可见增透膜，其宽度大于等于平行光束I宽度；所述短波红外柱面镜(9)的材料为熔融石英，表面镀短波红外增透膜，其宽度大于等于平行光束II宽度。
9.如权利要求8所述的紫外至短波红外菲索干涉激光波长计，其特征在于，所述紫外可见面阵CCD(12)的像素数为2048×506，像元尺寸为12μm×12μm，响应波段为190nm～1100nm；紫外可见面阵CCD(12)的光敏面处于紫外可见柱面镜(8)的焦线所在平面重合，紫外可见面阵CCD(12)的光敏面的长度方向和焦线方向平行；所述短波红外面阵CCD(13)的像素数为1024×256，像元尺寸为30μm×30μm，响应波段为1000nm～2100nm；短波红外面阵的光敏面处于短波红外柱面镜(8)的焦线所在平面，短波红外面阵(13)的光敏面的长度方向和焦线方向平行。
10.一种基于权利要求9所述紫外至短波红外菲索干涉激光波长计的激光波长计算方法，其特征在于，所述紫外至短波红外菲索干涉激光波长计工作之前首先进行标定，标定时利用已知波长的激光器对菲索干涉模块的楔角进行标定，如公式1所示：
式中：θ──菲索干涉模块的楔角，单位为mrad；
λ0──标定用激光器的已知波长，单位为μm；
Δx──干涉条纹间距，单位为mm；
标定时，标定用激光器波长λ0已知，干涉条纹间距由计算机(14)处理得出，进而完成干涉模块楔角标定；
同样的，采用已知波长紫外可见激光器和短波红外激光器分别对紫外可见菲索干涉模块和短波红外菲索干涉模块楔角θ进行标定，即紫外至短波红外激光波长计的标定；
所述紫外至短波红外菲索干涉激光波长计工作时，如公式2所示：
式中：λ──待测激光波长，单位为μm；
θ──菲索干涉模块的楔角，单位为mrad；
Δx──干涉条纹间距，单位为mm；
工作时，菲索干涉模块的楔角θ已知，干涉条纹间距可由计算机(14)处理得出，通过公式2计算待测激光波长。
Priority Applications (1)
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| CN202310253752.8A CN116399456A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种紫外至短波红外菲索干涉激光波长计 |
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- 2023-03-16 CN CN202310253752.8A patent/CN116399456A/zh active Pending
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