雷射器波長檢測方法與流程

2023-06-01 12:44:31 1

本發明涉及一種光學檢測技術，特別涉及一種雷射器波長檢測方法。

背景技術：

雷射是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之後，人類的又一重大發明。某些雷射器,如可調諧雷射器，由於可調諧雷射器可以利用其調諧機構在很寬的波長範圍內調節其輸出光的波長，因此事先不能確定其輸出波長；而半導體雷射器，其輸出光的波長會隨著工作參數的改變而發生變化。這些雷射器在使用時大多必須知道它們精確的輸出波長,而大多數的雷射器在維修以後波長也會發生改變，也必須對其輸出波長重新進行標定。此外，有些雷射器由於其本身的特性導致輸出波長不穩定，跳動性比較大，使用時需要對其波長進行實時監測。因此雷射波長是雷射器性能測試的一項重要參數，也是雷射器的研究、生產和應用中的一項基礎工作。這項參數已越來越引起人們的重視。

技術實現要素：

本發明是針對雷射器波長檢測重要性的問題，提出了一種雷射器波長檢測方法，基於光柵衍射角與入射光波長之間的關係，通過測量光柵的衍射角，從而實現對雷射波長的檢測。

本發明的技術方案為：一種雷射器波長檢測方法，具體包括如下步驟：

1）參考雷射光源發出波長為λ1的參考雷射束，待測雷射光源發出波長為λ2的待測雷射束，參考雷射束λ1和待測雷射束λ2，分別經過第一光纖耦合器和第二光纖耦合器通過單模2x2光纖耦合器兩個輸入埠進入單模2x2光纖耦合器，兩束雷射經過單模2x2光纖耦合器的耦合區後合束，合束後的雷射通過單模2x2光纖耦合器的其中一個埠輸出進入光纖準直器準直後，穿過光隔離器，再經過分束鏡分束，透射光照射到平面光柵表面，發生衍射；

2）當衍射光到達平面光柵上方的平面反射鏡後，觀察0級衍射光的位置，確定0級衍射光之後轉動平面反射鏡，使得0級衍射光能沿著原光路返回到平面光柵表面，此時平面光柵上的入射角為α，當0級衍射光返回到平面光柵表面後，經過相同的光路到達分光鏡，經過分光鏡的反射，反射光束被聚焦透鏡聚焦到ccd上，記下此時ccd上光斑的位置以及固定平面反射鏡的高精度旋轉臺的度數θ0；

3）再次轉動平面反射鏡，分別找到參考雷射束λ1和待測雷射束λ2所對應的1級衍射光，並使得1級衍射光在ccd上的光斑位置與0級衍射光的光斑位置一致，記下高精度旋轉臺所對應的度數，分別算出兩束不同波長λ1、λ2的雷射所對應的0級與1級衍射光之間的夾角δ1和δ2，α>0,δ1<0,δ20,δ1<0,δ20,δ1<0,δ2<0,平面光柵9的周期d以及參考雷射器的波長λ1為已知，解方程組

sin(α)+sin(-α-δ1)=λ1/d（1）

sin(α)+sin(-α-δ2)=λ2/d（2）

即可以得到待測雷射器的波長λ2。

本發明實施例可用於檢測雷射器的波長，測量前先將待測雷射光束2與參考雷射束1進行合束，轉動平面反射鏡10，依次使得平面光柵9產生的1個0級和兩個1級衍射光沿著原入射方向返回到平面光柵上9，最終由ccd13探測返回來的衍射光斑的位置。通過解方程組即可以得到待測雷射器的波長值。