CN117804612A - 一种窄线宽激光波长检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种窄线宽激光波长检测装置及方法，属于检测技术领域。本发明通过偏振分光、光路开关、偏振无关分光的综合分光方案，基于光栅衍射角度、F‑P标准具的透射率对波长的选择特性，采用衍射光栅宽带滤波、单F‑P标准具错峰透射设计，通过基于衍射光栅滤波、双级F‑P标准具错峰透射的逐次波长标定的方法，实现高稳定、大范围、高精度波长检测；解决了现有波长检测方案对入射光偏振态敏感的问题；利用特殊设计分光棱镜，单个F‑P标准具可实现双路错峰透射，大大降低了成本与装配工艺要求；所发明的基于衍射光栅滤波结合两级F‑P标准具的三级逐次波长标定的方法，提高了检测波长范围，提高了检测精度，可实现多波长测量。

Description

一种窄线宽激光波长检测装置及方法

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种窄线宽激光波长检测装置及方法。

背景技术

窄线宽激光源的输出波长是激光器输出的重要指标之一，准确的测量激光器输出波长对其在相干通信、生物医学、传感、激光加工等科研与应用领域有重要意义。尤其是在相干通信领域，准确的激光波长测量对提高光有源、无源器件、光模块、光组件的测试效率有极大帮助。

当前窄线宽激光波长的测量普遍采用光谱仪、波长计等装置，光谱仪的波长分辨率较低，通常在20pm-50pm之间，难以满足当前高精度波长测量的需求。波长计的波长测量精度可达亚皮米量级，多采用迈克尔逊干涉仪或菲索干涉仪的原理。基于采用迈克尔逊干涉仪的波长检测需利用长行程精密位移机构进行波长扫描，部分可实现多波长的测量，但扫描速度低，难以应对实时测量的需求。基于菲索干涉仪的波长检测装置波长检测精度高，测量速度快，但仅能实现单波长测量。以上两种波长计价格昂贵，装置较为复杂，因装置体积较大，也不能单独作为模块使用。

另外，为满足不同场景下激光源波长自检测与锁定的要求，通常采用线性滤波片、线性滤波片结合两个或多个具有相同FSR(自由空间范围)的错峰F-P标准具作为波长检测模块使用，可内置于外腔可调谐激光器等进行波长检测与反馈锁定。线性滤波片透射率(或反射率)与波长呈线性关系，其波长分辨能力受其波长透射率-波长对应关系的斜率影响，然而由于其波长透过率对比度受限，为满足高波长分辨率的要求，其工作波段在一般限制100nm范围以内，其实际使用的分辨率受滤波片镀膜、分光器件、数据采集噪声、温度等影响一般远远高于理论分辨率，难以满足高精度、大波长范围的波长检测要求。由于F-P标准具透射率随光频率周期性变化，无法单独作为波长检测装置使用，因此一般采用线性滤波片结合F-P标准具使用，F-P标准具的FSR由线性滤光片的波长检测误差决定。另外的，F-P标准具透射曲线类似于正弦曲线，在透射峰谷附近斜率低，波长分辨率很差，存在检测盲区，因此一般采用合两个或多个具有相同FSR的错峰F-P标准具，当定位波长在一路F-P标准具的波峰、波谷附近时，选择另一路F-P标准具透射线性区进行波长检测。该方案需两个F-P标准具进行错峰处理，对装配要求较高，且受线性滤波片限制，其实际工作波段在一般限制100nm范围以内。

此外，以上波长检测方法因光学器件对温度、偏振等较为敏感，因此一般受工作温度、入射光偏振态的影响较大，需要额外的温控装置，且对入射偏振态的要求较高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种窄线宽激光波长检测装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种窄线宽激光波长检测装置，包括滤波装置、偏振光强选择装置、偏振无关分光装置、第一波长检测装置、第二波长检测装置、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器和第五光电探测器；滤波装置、偏振光强选择装置、偏振无关分光装置和第五光电探测器通过线路依次连接，偏振无关分光装置分别与第一波长检测装置和第二波长检测装置通过线路连接，第一波长检测装置分别与第一光电探测器、第二光电探测器通过线路连接，第二波长检测装置分别与第三光电探测器、第四光电探测器通过线路连接；其中，

滤波装置，被配置为用于接收入射待测光，对入射待测光进行滤波，不同的入射待测光波长在不同的时间或空间出射；

偏振光强选择装置，被配置为用于消除入射光的偏振特性或者选择特定的入射偏振态，避免入射偏振态波动对波长检测精度的影响；

偏振无关分光装置，被配置为用于将偏振光强选择装置选择的光束进行分光，共三个出射光，第一路出射光入射至第五光电探测器，第二路出射光入射至第一波长检测装置，第三路出射光入射至第二波长检测装置；

第一波长检测装置，被配置为用于波长细定位；

第二波长检测装置，被配置为用于波长精细定位；

第一光电探测器，被配置为用于接收第一波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；

第二光电探测器，被配置为用于接收第一波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；

第三光电探测器，被配置为用于接收第二波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；

第四光电探测器，被配置为用于接收第二波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；

第五光电探测器，被配置为用于接收偏振无关分光装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号。

优选地，滤波装置，包括第一光输入端口、第二光输入端口、第一消偏振分光棱镜、狭缝、凹面镜、凸透镜、透射式衍射光栅和反射镜；

其中，入射待测光信号由第一光输入端口入射至第一消偏振分光棱镜，第一消偏振分光棱镜的反射光依次通过狭缝、凹面镜、凸透镜、透射式衍射光栅，与反射镜平面垂直的光信号经反射原路返回透射式衍射光栅、凸透镜、凹面镜、狭缝，经第一消偏振分光棱镜透射进入偏振光强选择装置。

优选地，偏振光强选择装置，包括第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一反射镜、光开关、第二反射镜；

滤波装置的出射光入射至第一偏振分光棱镜，出射出P偏振态光信号和S偏振态光信号；其中，P偏振态光信号透射，然后经第二偏振分光棱镜透射，最后入射至偏振无关分光装置；S偏振态光信号经第一偏振分光棱镜反射后经第一反射镜、光开光、第二反射镜入射至第二偏振分光棱镜，经第二偏振分光棱镜反射后入射至偏振无关分光装置。

优选地，光开关的开关状态取决于偏振态光信号功率大小，当P偏振态光信号经偏振无关分光装置、第一波长检测装置、第二波长检测装置出射后，其功率大小低于第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器、第五光电探测器的可探测功率时，光开关打开，采用S偏振光信号进行波长检测。

优选地，偏振光强选择装置分别出射的P偏振态光信号、S偏振态光信号的至少一路光信号经偏振无关分光装置、第一波长检测装置、第二波长检测装置出射后，光功率大小同时大于第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器、第五光电探测器的最低可探测功率。

优选地，偏振光强选择装置出射的S偏振态光信号，能够通过偏振态波片转变为P偏振态偏振光；光开关能够是机械开关、MEMS开关或者光闸。

优选地，偏振无关分光装置，包括第二消偏振分光棱镜和第三消偏振分光棱镜；入射光信号经第二消偏振分光棱镜分为透射、反射两路，反射光入射至第一波长检测装置，入射光经第三消偏振分光棱镜分为透射、反射两路，反射光入射至第二波长检测检测装置，透射光入射至第五光电探测器，第五光电探测器将光信号转换为电信号，作为参考光。

优选地，第一波长检测装置，包括第一带楔角的消偏振横向位移分光棱镜和第一空气隙F-P标准具；入射至第一波长检测装置的光信号经第一带楔角的横向位移分光棱镜分为两路光信号，两路光信号分别经第一空气隙F-P标准具入射至第一光电探测器、第二光电探测器，第一光电探测器、第二光电探测器将光信号转换为电信号。

优选地，第二波长检测装置包括第二带楔角的消偏振横向位移分光棱镜和第二空气隙F-P标准具；入射至第二波长检测装置的光信号经第二带楔角的横向位移分光棱镜分为两路光信号，两路光信号分别经第二空气隙F-P标准具入射至第三光电探测器、第四光电探测器，第三光电探测器、第四光电探测器将光信号转换为电信号。

此外，本发明还提到一种窄线宽激光波长检测方法，该方法采用如上所述的一种窄线宽激光波长检测装置，具体包括如下步骤：

步骤1：通过滤波装置，接收入射待测光，对入射待测光进行滤波，不同的波长在不同的时间或空间出射进入偏振光强选择装置；

步骤2：通过偏振光强选择装置，消除入射光的偏振特性或者选择特定的入射偏振态，进入偏振无关分光装置；

步骤3：通过偏振无关分光装置，将偏振光强选择装置选择的光束进行分光，共三个出射光，第一路出射光入射至第五光电探测器，第二路出射光入射至第一波长检测装置，第三路出射光入射至第二波长检测装置；

步骤4：通过第一波长检测装置，进行波长细定位；通过第二波长检测装置，进行波长精细定位；

步骤5：通过第一光电探测器，接收第一波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；通过第二光电探测器，接收第一波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；通过第三光电探测器，接收第二波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；通过第四光电探测器，接收第二波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；通过第五光电探测器，接收偏振无关分光装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；

步骤6：通过数据处理单元进行电信号的采集与处理。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明可通过滤波装置进行波长选择，具有光谱分析、单波长检测、多波长检测的能力。

本发明方法可有效避免入射光偏振态波动对波长检测精度的影响，对入射光偏振态无要求，提高该波长检测的适应能力；

本发明提出的基于带楔角的消偏振横向位移分光棱镜的分光方式，可通过单一棱镜、单一F-P标准具获得具有确定相位偏差的标准具透射曲线，避免多个标准具的使用，免去入射光角度精确操控的要求，装配简单、降低成本；

本发明提出的采用空气隙F-P标准具，具有极低的温漂，可有效降低环境温度对波长检测精度的影响；

本发明提出的衍射光栅滤波、单个大FSRF-P标准具错峰透射、单个小FSR F-P标准具错峰透射三级逐次波长标定的方法，相比于传统方案，可实现超大范围、亚皮米精度波长检测；

本发明通过偏振分光、光路开关、偏振无关分光的综合分光方案，基于光栅衍射角度、F-P(法布里-珀罗)标准具的透射率对波长的选择特性，采用衍射光栅宽带滤波、单F-P标准具错峰透射设计，通过基于衍射光栅滤波、双级F-P标准具错峰透射的逐次波长标定的方法，实现高稳定、大范围、高精度波长检测；

本发明所提出的综合分光方案，可解决现有波长检测方案对入射光偏振态敏感的问题；利用特殊设计分光棱镜，单个F-P标准具可实现双路错峰透射，大大降低了成本与装配工艺要求；所发明的基于衍射光栅滤波结合两级F-P标准具的三级逐次波长标定的方法，相比于传统滤光片结合F-P标准具的检测方案可大大提高检测波长范围、提高检测精度，可实现多波长测量；

本发明既可内置于窄线宽激光器作为实时、高精度的波长检测与锁定装置，也可单独应用为波长计，用于大范围、亚皮米精度、单或多波长激光波长测量。

附图说明

图1为本发明装置原理图；

图2为滤波装置的结构示意图；

图3为一种滤波中心波长与反射镜角度的对应关系示意图；

图4为偏振光强选择装置的结构示意图；

图5为偏振无关分光装置的结构示意图；

图6为基于F-P标准具的波长检测装置的结构示意图；

图7为一种具有相位偏差的F-P标准具响应曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明提出的一种窄线宽激光波长检测方法及装置，通过偏振分光、光路开关、偏振无关分光的综合分光方案，基于光栅衍射角度、F-P(法布里-珀罗)标准具的透射率对波长的选择特性，采用衍射光栅宽带滤波、单F-P标准具错峰透射设计，通过基于衍射光栅滤波、双级F-P标准具错峰透射的逐次波长标定的方法，实现高稳定、大范围、高精度波长检测。本申请实例提供的一种窄线宽激光波长检测方法及装置，典型装置结构示意图如图1所示，包括滤波装置1、偏振光强选择装置2、偏振无关分光装置3、第一波长检测装置4、第二波长检测装置5、第一光电探测器6、第二光电探测器7、第三光电探测器8、第四光电探测器9、第五光电探测器10，滤波装置1、偏振光强选择装置2、偏振无关分光装置3和第五光电探测器10通过线路依次连接，偏振无关分光装置3分别与第一波长检测装置4和第二波长检测装置5通过线路连接，第一波长检测装置4分别与第一光电探测器6、第二光电探测器7通过线路连接，第二波长检测装置5分别与第三光电探测器8、第四光电探测器9通过线路连接；具体组成如下：

滤波装置1，用于接收入射待测光，将入射待测光进行滤波，不同的入射待测光波长将在不同的时间或空间出射，选择的波长与选择参数一一对应，是本发明的粗波长检测装置。为满足多波长检测的能力，滤波单元核心器件可以是衍射光栅，也可以是色散棱镜等具有一定波长分辨能力的器件或装置。

偏振光强选择装置2，用于消除入射光的偏振特性或者选择特定的入射偏振态，避免入射偏振态波动对波长检测精度的影响。

偏振无关分光装置3，用于将偏振光强选择装置2选择的光束进行分光，共三个出射光，第一路出射光入射至光电探测器10，第二路出射光入射至第1波长检测装置4，第三路出射光入射至第2波长检测装置5，分光特性取决于偏振光强选择装置2的工作原理，分光元件可以是多个分光棱镜、分光平镜、光纤分束器、PLC分路器等具有分光能力的器件或模块。

第一波长检测装置4，用于波长细定位，通常采用F-P标准具，为满足错峰输出，偏振无关分光装置3有两个出射端口，所出射的两路光信号呈一定角度入射至F-P标准具，角度大小取决于F-P标准具FSR。

第二波长检测装置5，用于波长精细定位，通常采用F-P标准具，满足错峰输出，偏振无关分光装置3有两个出射端口，所出射的光信号呈一定角度入射至F-P标准具，角度大小取决于F-P标准具FSR。

第一光电探测器6，用于接收第1波长检测装置4的第一路出射光，将光信号转换为电信号。

第二光电探测器7，用于接收第1波长检测装置4的第二路出射光，将光信号转换为电信号。

第三光电探测器8，用于接收第2波长检测装置5的第一路出射光，将光信号转换为电信号。

第四光电探测器9，用于接收第2波长检测装置5的第二路出射光，将光信号转换为电信号。

第五光电探测器10，用于接收偏振无关分光装置3的第一路出射光，将光信号转换为电信号。

光电探测器转换的电信号由数据处理单元进行电信号的采集与处理(图中未标出)。

在一种示例中，该滤波装置1可以是由分光棱镜、透镜、衍射光栅、反射镜等组成，具体结构如图2所示。该滤波装置1具体包括第一光输入端口107、第二光输入端口108、第一消偏振分光棱镜101、狭缝102、凹面镜103、凸透镜104、透射式衍射光栅105和反射镜106。

其中，入射待测光信号由第一光输入端口107入射至第一消偏振分光棱镜101，第一消偏振分光棱镜101的反射光依次通过狭缝102、凹面镜103、凸透镜104、透射式衍射光栅105，与反射镜106平面垂直的光信号经反射原路返回透射式衍射光栅105、凸透镜104、凹面镜103、狭缝102，经第一消偏振分光棱镜101透射进入偏振光强选择装置2。

其中，滤波装置1的滤波波长可根据光栅衍射方程计算，与衍射光栅刻线常数、光栅入射角度、衍射级数、反射镜相对于光栅法线的角度有关，滤波波长可通过旋转反射镜106角度进行选择，滤波中心带宽与狭缝102宽度、凹面镜103、凸透镜104参数有关，具体参数在此不做限定。一种滤波中心波长与反射镜角度的对应关系如图3所示。

入射待测光可以是窄线宽激光、宽带激光、脉冲激光，通过滤波装置1第一光输入端口107入射，经滤波装置1不同波长的激光以不同时间入射至偏振光强选择装置2，不同的时间与反射镜转动角度一一对应。

该滤波装置1主要功能为波长选择，主要针对多波长、宽带激光的波长分时选择，单波长激光的粗定位等。

对于已知波长范围的单波长窄线宽激光，可通过第二光输入端口108直接输入，经第一消偏振分光棱镜101反射后入射至偏振光强选择装置2。

在一种示例中，偏振光强选择装置2可以是由偏振分光棱镜、反射镜、光开关组成，偏振光强选择装置2结构如图4所示。该偏振光强选择装置2具体包括第一偏振分光棱镜201、第二偏振分光棱镜202、第一反射镜203、光开关204、第二反射镜205。

滤波装置1的出射光入射至第一偏振分光棱镜201，出射出P偏振态光信号和S偏振态光信号；P偏振态光信号透射，然后经第二偏振分光棱镜202透射，最后入射至偏振无关分光装置3；S偏振态光信号经第一偏振分光棱镜201反射后经第一反射镜203、光开光204、第二反射镜205入射至第二偏振分光棱镜202，经第二偏振分光棱镜202反射后入射至偏振无关分光装置3。

其中，光开关204的开关状态取决于P偏振态光信号功率大小，当P偏振态光信号经偏振无关分光装置3、第一波长检测装置4、第二波长检测装置5出射后，其功率大小低于第一光电探测器6、第二光电探测器7、第三光电探测器8、第四光电探测器9、第五光电探测器10的可探测功率时，光开关204打开，采用S偏振光信号进行波长检测。

其中，偏振光强选择装置2分别出射的P偏振态光信号、S偏振态光信号的至少一路光信号经偏振无关分光装置3、第一波长检测装置4、第二波长检测装置5出射后，光功率同时满足第一光电探测器6、第二光电探测器7、第三光电探测器8、第四光电探测器9、第五光电探测器10的最低可探测功率。

偏振光强选择装置2出射的S偏振态光信号、P偏振态光信号经偏振无关分光装置3、第一波长检测装置4、第二波长检测装置5处理后，所对应的波长检测的响应曲线不一致，需分别进行处理。

在一种情况下，偏振光强选择装置2出射的S偏振态光信号，可通过偏振态波片(图中未标出)等转变为P偏振态偏振光。

光开关204可以是机械开关，可以是MEMS开关，也可以是光闸等。

在一种示例中，偏振无关分光装置3可以是由消偏振分光棱镜组成，偏振无关分光装置3的具体结构如图5示，偏振无关分光装置，包括消偏振分光棱镜301和消偏振分光棱镜302；入射光信号经消偏振分光棱镜301分为透射、反射两路，反射光入射至第一波长检测装置4，入射光经消偏振分光棱镜302分为透射、反射两路，反射光入射至第二波长检测检测装置5，透射光入射至第五光电探测器10，第五光电探测器10将光信号转换为电信号，作为参考光，消除入射光功率抖动、变化的影响。

在一种示例中，第一波长检测装置4可以是由横向位移分光棱镜、F-P标准具组成，第1波长检测装置4的具体结构如图6所示，包括第一带楔角的消偏振横向位移分光棱镜401和第一空气隙F-P标准具404；入射至第一波长检测装置4的光信号经第一带楔角的横向位移分光棱镜401分为402、403两路光信号，两路光信号分别经第一空气隙F-P标准具404入射至第一光电探测器6、第二光电探测器7转换为电信号。

第一光电探测器6所得电信号与第五光电探测器10所得电信号的比值为第一标准具响应曲线，第二光电探测器7所得电信号与第五光电探测器10所得电信号的比值为第二标准具响应曲线。

其中，第一标准具响应曲线与第二标准具响应曲线具有一定相位偏差，所述相位偏差由402、403两路光信号角度差决定，402、403两路光信号角度差由第一带楔角的消偏振横向位移分光棱镜401决定。

其中，第一空气隙F-P标准具404的FSR由滤波装置1波长检测精度决定。

402、403两路光信号经第一空气隙F-P标准具404的响应曲线的相位差范围为(π/4～π/2)，第一空气隙F-P标准具404的精细度为2。一种具有相位偏差的F-P标准具响应曲线如图7所示。

第一波长检测装置4根据滤波装置1的粗定位波长进行波长进一步定位。

第一带楔角的消偏振横向位移分光棱镜401，其楔角角度由第一空气隙F-P标准具所要求的透射峰相位差决定。

在一种示例中，第二波长检测装置5可以是由横向位移分光棱镜、F-P标准具组成，第二波长检测装置5具体结构如图6所示，包括第二带楔角的消偏振横向位移分光棱镜501、第二空气隙F-P标准具504；入射至第二波长检测装置5的光信号经第二带楔角的横向位移分光棱镜501分为502、503两路光信号，两路光信号分别经第二空气隙F-P标准具504入射至第三光电探测器8、第四光电探测器9转换为电信号。第三光电探测器8所得电信号与第五光电探测器10所得电信号的比值为第三标准具响应曲线，第四光电探测器9所得电信号与第五光电探测器10所得电信号的比值为第四标准具响应曲线。

第三标准具响应曲线与第四标准具响应曲线具有一定相位偏差，相位偏差由502、503两路光信号角度差决定，502、503两路光信号角度差由第二带楔角的消偏振横向位移分光棱镜501决定。

其中，第二空气隙F-P标准具504的FSR由第一波长检测装置4波长检测精度决定。

502、503两路光信号经第二空气隙F-P标准具504的响应曲线的相位差范围为(π/4～π/2)，第二空气隙F-P标准具504的精细度为2。

第二波长检测装置5根据第1波长检测装置的波长细定位波长精度进行最后的波长定位。

第二带楔角的消偏振横向位移分光棱镜501，其楔角角度由第二空气隙F-P标准具所要求的透射峰相位差决定。

本发明提出的一种窄线宽激光波长检测装置，通过偏振分光、光路开关、偏振无关分光的综合分光方案，基于光栅衍射角度、F-P(法布里-珀罗)标准具的透射率对波长的选择特性，采用衍射光栅宽带滤波、单F-P标准具错峰透射设计，通过基于衍射光栅滤波、双级F-P标准具错峰透射的逐次波长标定的方法，实现高稳定、大范围、高精度波长检测。本发明所提出的综合分光方案，可解决现有波长检测方案对入射光偏振态敏感的问题；利用特殊设计分光棱镜，单个F-P标准具可实现双路错峰透射，大大降低了成本与装配工艺要求；所发明的基于衍射光栅滤波结合两级F-P标准具的三级逐次波长标定的方法，相比于传统滤光片结合F-P标准具的检测方案可大大提高检测波长范围、提高检测精度，可实现多波长测量。本发明既可内置于窄线宽激光器作为实时、高精度的波长检测与锁定装置，也可单独应用为波长计，用于大范围、亚皮米精度、单或多波长激光波长测量。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：包括滤波装置、偏振光强选择装置、偏振无关分光装置、第一波长检测装置、第二波长检测装置、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器和第五光电探测器；滤波装置、偏振光强选择装置、偏振无关分光装置和第五光电探测器通过线路依次连接，偏振无关分光装置分别与第一波长检测装置和第二波长检测装置通过线路连接，第一波长检测装置分别与第一光电探测器、第二光电探测器通过线路连接，第二波长检测装置分别与第三光电探测器、第四光电探测器通过线路连接；其中，

滤波装置，被配置为用于接收入射待测光，对入射待测光进行滤波，不同的入射待测光波长在不同的时间或空间出射；

偏振光强选择装置，被配置为用于消除入射光的偏振特性或者选择特定的入射偏振态；

偏振无关分光装置，被配置为用于将偏振光强选择装置选择的光束进行分光，共三个出射光，第一路出射光入射至第五光电探测器，第二路出射光入射至第一波长检测装置，第三路出射光入射至第二波长检测装置；

第一波长检测装置，被配置为用于波长细定位；

第二波长检测装置，被配置为用于波长精细定位；

第一光电探测器，被配置为用于接收第一波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；

第二光电探测器，被配置为用于接收第一波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；

第三光电探测器，被配置为用于接收第二波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；

第四光电探测器，被配置为用于接收第二波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；

第五光电探测器，被配置为用于接收偏振无关分光装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：滤波装置，包括第一光输入端口、第二光输入端口、第一消偏振分光棱镜、狭缝、凹面镜、凸透镜、透射式衍射光栅和反射镜；

其中，入射待测光信号由第一光输入端口入射至第一消偏振分光棱镜，第一消偏振分光棱镜的反射光依次通过狭缝、凹面镜、凸透镜、透射式衍射光栅，与反射镜平面垂直的光信号经反射原路返回透射式衍射光栅、凸透镜、凹面镜、狭缝，经第一消偏振分光棱镜透射进入偏振光强选择装置。

3.根据权利要求1所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：偏振光强选择装置，包括第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一反射镜、光开关、第二反射镜；

滤波装置的出射光入射至第一偏振分光棱镜，出射出P偏振态光信号和S偏振态光信号；其中，P偏振态光信号透射，然后经第二偏振分光棱镜透射，最后入射至偏振无关分光装置；S偏振态光信号经第一偏振分光棱镜反射后经第一反射镜、光开光、第二反射镜入射至第二偏振分光棱镜，经第二偏振分光棱镜反射后入射至偏振无关分光装置。

4.根据权利要求3所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：光开关的开关状态取决于偏振态光信号功率大小，当P偏振态光信号经偏振无关分光装置、第一波长检测装置、第二波长检测装置出射后，其功率大小低于第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器、第五光电探测器的可探测功率时，光开关打开，采用S偏振光信号进行波长检测。

5.根据权利要求3所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：偏振光强选择装置分别出射的P偏振态光信号、S偏振态光信号的至少一路光信号经偏振无关分光装置、第一波长检测装置、第二波长检测装置出射后，光功率大小同时大于第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器、第五光电探测器的最低可探测功率。

6.根据权利要求3所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：偏振光强选择装置出射的S偏振态光信号，能够通过偏振态波片转变为P偏振态偏振光；光开关能够是机械开关、MEMS开关或者光闸。

7.根据权利要求1所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：偏振无关分光装置，包括第二消偏振分光棱镜和第三消偏振分光棱镜；入射光信号经第二消偏振分光棱镜分为透射、反射两路，反射光入射至第一波长检测装置，入射光经第三消偏振分光棱镜分为透射、反射两路，反射光入射至第二波长检测检测装置，透射光入射至第五光电探测器，第五光电探测器将光信号转换为电信号，作为参考光。

8.根据权利要求1所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：第一波长检测装置，包括第一带楔角的消偏振横向位移分光棱镜和第一空气隙F-P标准具；入射至第一波长检测装置的光信号经第一带楔角的横向位移分光棱镜分为两路光信号，两路光信号分别经第一空气隙F-P标准具入射至第一光电探测器、第二光电探测器，第一光电探测器、第二光电探测器将光信号转换为电信号。

9.根据权利要求1所述的一种窄线宽激光波长检测装置，其特征在于：第二波长检测装置包括第二带楔角的消偏振横向位移分光棱镜和第二空气隙F-P标准具；入射至第二波长检测装置的光信号经第二带楔角的横向位移分光棱镜分为两路光信号，两路光信号分别经第二空气隙F-P标准具入射至第三光电探测器、第四光电探测器，第三光电探测器、第四光电探测器将光信号转换为电信号。

10.一种窄线宽激光波长检测方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种窄线宽激光波长检测装置，具体包括如下步骤：

步骤1：通过滤波装置，接收入射待测光，对入射待测光进行滤波，不同的波长在不同的时间或空间出射进入偏振光强选择装置；

步骤2：通过偏振光强选择装置，消除入射光的偏振特性或者选择特定的入射偏振态，进入偏振无关分光装置；

步骤3：通过偏振无关分光装置，将偏振光强选择装置选择的光束进行分光，共三个出射光，第一路出射光入射至第五光电探测器，第二路出射光入射至第一波长检测装置，第三路出射光入射至第二波长检测装置；

步骤4：通过第一波长检测装置，进行波长细定位；通过第二波长检测装置，进行波长精细定位；

步骤5：通过第一光电探测器，接收第一波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；通过第二光电探测器，接收第一波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；通过第三光电探测器，接收第二波长检测装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；通过第四光电探测器，接收第二波长检测装置的第二路出射光，将光信号转换为电信号；通过第五光电探测器，接收偏振无关分光装置的第一路出射光，将光信号转换为电信号；

步骤6：通过数据处理单元进行电信号的采集与处理。