WO2022147918A1 - 高精度干涉波长测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高精度干涉波长测量仪，包括：光输入端口、遮光罩、离轴抛物面反射镜、第一平板玻璃、第二平板玻璃、至少2个柱透镜和至少2个线性光电探测器，所述第一平板玻璃与第二平板玻璃之间设置有一中央具有镂空区且带有楔角的隔离框，从而形成一密封腔，所述第一平板玻璃的前表面与第二平板玻璃的后表面相向设置；所述第一平板玻璃的前表面一侧设置有至少一个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃，前表面另一侧具有一第一反射层，所述第二平板玻璃的后表面具有第二反射层。本发明高精度干涉波长测量仪在不增加光路尺寸的同时，检测的光谱范围宽且能同时对多种波长类型的光波长光精确测量，达到了pm级测量精度。
Description
本发明涉及一种干涉波长测量仪，属于光波长检测技术领域。
光学领域实现光波长测量的技术包括光谱仪和干涉仪。受测量原理限制，光谱仪测量精度可以达到0.02nm左右，干涉仪测量精度可以达到pm级甚至更小。
现有用于波长测量的干涉仪采用反射式光路，干涉标准具是由两块平板玻璃和一个带楔角的隔圈用光胶粘接而成。两个平板玻璃-空气界面的反射率在仅4％左右，两界面的反射光束所产生的双光束干涉得到的干涉图样为等周期正弦条纹。一方面，现有技术采用透射光路的干涉仪，其中的干涉标准具也由两块平板玻璃和一个带楔角的隔圈用光胶粘接而成，同早期研究不同的是平板玻璃上镀上了对光波具有较大反射率(反射率>50％)的反射膜层，光束在反射膜层之间来回多次反射从而出射光产生多光束干涉，最终得到比正弦条纹亮度更高更尖锐的峰。
另一方面，现有的干涉标准具由于受限于横向尺寸、线阵光电探测器的像元数量、信号噪音和计算精度等因素影响，采用一个干涉标准具较难在宽光谱范围(几百纳米)实现pm级和更高的测量精度。为了解决宽测量范围和高测量精度之间的矛盾，研发检测光谱范围宽且测量精度高的光波长测量装置对光领域的发展是至关重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度干涉波长测量仪，此高精度干涉波长测量仪在不增加光路尺寸的同时，检测的光谱范围宽且能同时对多种波长类型的光波长光精确测量，达到了pm级测量精度，也降低了成本。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高精度干涉波长测量仪，包括：光输入端口、遮光罩、离轴抛物面反射镜、第一平板玻璃、第二平板玻璃、至少2个柱透镜和至少2个线性光电探测器，所述第一平板玻璃与第二平板玻璃之间设置有一中央具有镂空区且带有楔角的隔离框，从而形成一密封腔，所述第一平板玻璃的前表面与第二平板玻璃的后表面相向设置；
所述第一平板玻璃的前表面一侧设置有至少一个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃，前表面另一侧具有一第一反射层，所述小平板玻璃的厚度小于隔离 框的厚度，所述第二平板玻璃的后表面具有第二反射层，所述小平板玻璃与第二平板玻璃相向的表面具有第三反射层，所述光输入端口和第一平板玻璃位于离轴抛物面反射镜同一侧，使来自光输入端口的光经离轴抛物面反射镜反射到第一平板玻璃表面；
所述遮光罩设置于离轴抛物面反射镜与第一平板玻璃之间或者第二平板玻璃与至少2个线性光电探测器之间。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1、上述方案中，所述小平板玻璃的数目为2个，其中一个小平板玻璃的厚度大于另一个小平板玻璃的厚度。
2、上述方案中，所述光输入端口为光纤输入端口。
3、上述方案中，所述线性光电探测器为线性扫描图像器件。
4、上述方案中，所述第一反射层、第二反射层和第三反射层的反射率大于30％，透射率大于50％。
5、上述方案中，所述隔离框为微晶玻璃隔离框。
6、上述方案中，所述第一平板玻璃、第二平板玻璃为微晶平板玻璃。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明高精度干涉波长测量仪，其第一平板玻璃的前表面一侧设置有至少一个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃，前表面另一侧具有一第一反射层，所述小平板玻璃的厚度小于隔离框的厚度，所述第二平板玻璃的后表面具有第二反射层，所述小平板玻璃与第二平板玻璃相向的表面具有第三反射层，所述光输入端口和第一平板玻璃位于离轴抛物面反射镜同一侧，使来自光输入端口的光经离轴抛物面反射镜反射到第一平板玻璃表面，在不增加光路尺寸的同时，检测的光谱范围宽且能同时对多种波长类型的光波长光精确测量，达到了pm级测量精度，也降低了成本。
附图1为本发明中实施例1的费索干涉波长测量仪的结构示意图；
附图2为本发明高精度干涉波长测量仪的局部光路示意图；
附图3为本发明费索干涉波长测量仪实施例1的分解结构示意图；
附图4为本发明费索干涉波长测量仪实施例2的分解结构示意图。
以上附图中：1、光输入端口；2、遮光罩；3、离轴抛物面反射镜；4、第一平板玻璃；5、第二平板玻璃；6、柱透镜；7、线性光电探测器；8、隔离框； 9、小平板玻璃；101、第一反射层；102、第二反射层；103、第三反射层。
在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。
实施例1：一种高精度干涉波长测量仪，包括：光输入端口1、遮光罩2、离轴抛物面反射镜3、第一平板玻璃4、第二平板玻璃5、2个柱透镜6和2个线性光电探测器7，所述第一平板玻璃4与第二平板玻璃5之间设置有一中央具有镂空区且带有楔角的隔离框8，从而形成一密封腔，所述第一平板玻璃4的前表面与第二平板玻璃5的后表面相向设置；
上述第一平板玻璃4的前表面一侧设置有一个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃9，前表面另一侧具有一第一反射层101，所述小平板玻璃9的厚度小于隔离框8的厚度，所述第二平板玻璃5的后表面具有第二反射层102，所述小平板玻璃9与第二平板玻璃5相向的表面具有第三反射层103，所述光输入端口1和第一平板玻璃4位于离轴抛物面反射镜3同一侧，使来自光输入端口1的光经离轴抛物面反射镜3反射到第一平板玻璃4表面；
所述遮光罩2设置于离轴抛物面反射镜3与第一平板玻璃4之间或者第二平板玻璃5与至少2个线性光电探测器7之间。
上述光输入端口1为光纤输入端口。
上述线性光电探测器7为线性扫描图像器件。
上述第一反射层101、第二反射层102和第三反射层103的反射率大于30％，透射率大于50％。
上述第一平板玻璃4、第二平板玻璃5为微晶平板玻璃。
实施例2：一种高精度干涉波长测量仪，包括：光输入端口1、遮光罩2、离轴抛物面反射镜3、第一平板玻璃4、第二平板玻璃5、2个柱透镜6和2个线性光电探测器7，所述第一平板玻璃4与第二平板玻璃5之间设置有一中央具有镂空区且带有楔角的隔离框8，从而形成一密封腔，所述第一平板玻璃4的前表面与第二平板玻璃5的后表面相向设置；
上述第一平板玻璃4的前表面一侧设置有两个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃9，前表面另一侧具有一第一反射层101，所述小平板玻璃9的厚度小于隔离框8的厚度，其中一个小平板玻璃9的厚度大于另一个小平板玻璃9的厚度，所述第二平板玻璃5的后表面具有第二反射层102，所述小平板玻璃9与第二平板玻璃5相向的表面具有第三反射层103，所述光输入端口1和第一平板玻璃4位于离轴抛物面反射镜3同一侧，使来自光输入端口1的光经离轴抛物面反射镜3反射到第一平板玻璃4表面；
所述遮光罩2设置于离轴抛物面反射镜3与第一平板玻璃4之间或者第二平板玻璃5与至少2个线性光电探测器7之间。
上述光输入端口1为光纤输入端口。
上述线性光电探测器7为线性扫描图像器件。
上述第一反射层101、第二反射层102和第三反射层103的反射率大于30％，透射率大于50％。
上述隔离框8为微晶玻璃隔离框。
采用上述高精度干涉波长测量仪时，其第一平板玻璃的前表面一侧设置有至少一个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃，前表面另一侧具有一第一反射层，所述小平板玻璃的厚度小于隔离框的厚度，所述第二平板玻璃的后表面具有第二反射层，所述小平板玻璃与第二平板玻璃相向的表面具有第三反射层，所述光输入端口和第一平板玻璃位于离轴抛物面反射镜同一侧，使来自光输入端口的光经离轴抛物面反射镜反射到第一平板玻璃表面，在不增加光路尺寸的同时，检测的光谱范围宽且能同时对多种波长类型的光波长光精确测量，达到了pm级测量精度，也降低了成本。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
- 一种高精度干涉波长测量仪，其特征在于：包括：光输入端口(1)、遮光罩(2)、离轴抛物面反射镜(3)、第一平板玻璃(4)、第二平板玻璃(5)、至少2个柱透镜(6)和至少2个线性光电探测器(7)，所述第一平板玻璃(4)与第二平板玻璃(5)之间设置有一中央具有镂空区且带有楔角的隔离框(8)，从而形成一密封腔，所述第一平板玻璃(4)的前表面与第二平板玻璃(5)的后表面相向设置；所述第一平板玻璃(4)的前表面一侧设置有至少一个厚度且位于密封腔内的小平板玻璃(9)，前表面另一侧具有一第一反射层(101)，所述小平板玻璃(9)的厚度小于隔离框(8)的厚度，所述第二平板玻璃(5)的后表面具有第二反射层(102)，所述小平板玻璃(9)与第二平板玻璃(5)相向的表面具有第三反射层(103)，所述光输入端口(1)和第一平板玻璃(4)位于离轴抛物面反射镜(3)同一侧，使来自光输入端口(1)的光经离轴抛物面反射镜(3)反射到第一平板玻璃(4)表面；所述遮光罩(2)设置于离轴抛物面反射镜(3)与第一平板玻璃(4)之间或者第二平板玻璃(5)与至少2个线性光电探测器(7)之间。
- 根据权利要求1所述的高精度干涉波长测量仪，其特征在于：所述小平板玻璃(9)的数目为2个，其中一个小平板玻璃(9)的厚度大于另一个小平板玻璃(9)的厚度。
- 根据权利要求1所述的高精度干涉波长测量仪，其特征在于：所述光输入端口(1)为光纤输入端口。
- 根据权利要求1所述的高精度干涉波长测量仪，其特征在于：所述线性光电探测器(7)为线性扫描图像器件。
- 根据权利要求1所述的高精度干涉波长测量仪，其特征在于：所述第一反射层(101)、第二反射层(102)和第三反射层(103)的反射率大于30％，透射率大于50％。
- 根据权利要求1所述的高精度干涉波长测量仪，其特征在于：所述隔离框(8)为微晶玻璃隔离框。
- 根据权利要求1所述的高精度干涉波长测量仪，其特征在于：所述第一平板玻璃(4)、第二平板玻璃(5)为微晶平板玻璃。
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|---|---|---|---|---|
| GB2209210A (en) * | 1987-09-09 | 1989-05-04 | Inst Fiz An Bssr | Apparatus for measuring spectral characteristics of laser radiation |
| CN1077530A (zh) * | 1993-04-06 | 1993-10-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 费索激光波长计 |
| CN102706462A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光纤型多楔块费索波长计 |
| 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 |
| US20170090064A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Baker Hughes Incorporated | Displacement measurements using a multi-cavity sensor |
| CN111289124A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-16 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 激光器波长测量装置及方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2209210A (en) * | 1987-09-09 | 1989-05-04 | Inst Fiz An Bssr | Apparatus for measuring spectral characteristics of laser radiation |
| CN1077530A (zh) * | 1993-04-06 | 1993-10-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 费索激光波长计 |
| CN102706462A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光纤型多楔块费索波长计 |
| 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 |
| US20170090064A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Baker Hughes Incorporated | Displacement measurements using a multi-cavity sensor |
| CN111289124A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-16 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 激光器波长测量装置及方法 |
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