计算机控制法布里-珀罗波长计：高精度激光测量

"计算机控制的法布里-珀罗波长计" 法布里-珀罗(Fabry-Pérot)波长计是一种精密的光学仪器，用于测量激光的波长和谱线轮廓，尤其适用于脉冲激光和连续激光。这种波长计结合了三台法布里-珀罗标准具和一台小型多色仪（Polychromator）。法布里-珀罗干涉仪由两个平行的半透反射镜组成，形成一个共振腔，光波在腔内反射多次，形成干涉图案。通过分析这些图案，可以精确计算出激光的波长。 在本系统中，计算机扮演了关键角色，它通过一个硅二极管列阵来监视干涉条纹，这个列阵能够覆盖100毫微米的整个光谱区域，并且由1024个二极管组成，每个二极管对特定的中心波长λj进行探测。计算机从接收到的信号中计算出激光谱线的波数，误差小于0.002厘米-1。对于脉冲激光器，即使单脉冲的能量低至5×10-6焦耳，也能实现有效的波长测量。 多色仪用于将激光分解成其组成的不同颜色，然后由硅二极管列阵捕获和分析。入射狭缝的宽度（如40微米）决定了波长测量的分辨率，可以达到0.15毫微米的精度。 波长计的设计允许激光器不必保持单模稳定运行，这意味着它可以处理不同持续时间的脉冲激光，这对于某些应用来说非常有用。此外，由于采用了计算机控制，不仅可以快速获得绝对波长的计算结果（约20秒），还可以实时监控谱线轮廓和波长的稳定性。这对于控制和研究重复脉冲窄带激光器的强度稳定性、谱线形状和中心频率至关重要。 在实验装置中，光路经过一系列分束器，将激光分成多束，用于不同的测量目的。这种布局确保了设备的多功能性和高效率，同时降低了对激光器单模运行的要求，增加了其适应性。 计算机控制的法布里-珀罗波长计是一种高精度、多功能的激光波长测量工具，特别适合对脉冲和连续激光进行详尽的光谱分析。它的设计和实施展示了现代光学技术和计算机控制在精确测量领域的应用，对于高分辨光谱学、激光技术以及相关科学研究具有重要意义。