基于光栅光谱仪和光学多道分析的通用激光波长测量系统

通用激光波长测量系统 一、激光波长测量的重要性 在激光光谱研究工作中，实时、精确地测定激光波长是非常重要的。通常的2米光栅光谱仪的分辨本领为0.1λ量级，精度在10-6量级。这类仪器原则上可用于激光波长测量，但需要花相当长的时间。 二、传统激光波长测量方法 近年来，出现了各种专用于激光的激光波长计产品和实验装置。典型的产品有利用扫描迈克耳孙干涉仪比较干涉条纹周期的激光波长计（如美国的Burleigh公司和国内类似的产品），以及扫描F-P干涉仪，定标精度亦也达10-6。然而这些方法都只能对稳定的连续激光进行测试。 三、干涉方法测量激光波长 采用干涉方法定标波长，如斐索干涉仪法（11）或双缝杨氏干设法，然后用列阵光电接收元件接收条纹信号，将查测到的干涉条纹再经计算机处理，检测波长的精度可达10-8。然而这种干涉方法测量对待测激光的波面要求很高。 四、新型激光波长测量系统 本文介绍将光栅摄谱仪和光学多道分析技术结合起来的激光波长测试系统，既可用于连续稳定激光，也可实时用于脉冲激光的高精度测量。定标精度可达10-6。该系统主要包括一台光栅光谱仪和一台光学多道分析仪。运用低密度光栅并工作在高衍射级次，在输出谱面处He-Ne激光线和被测激光谱线的间距由光学多道分析仪的列阵实时读出，激光波长由个人计算机给出，精度达0.01λ。 五、系统工作原理 将光栅摄谱仪改成通用激光波长计的基本出发点是：①调谐激光器的输出波长范围是预先知道的。（若不知道，可用光谱仪先租测）。工作时波长变化也是在一个不大的范围内，因此可以在高阶次作测量。②激光的谱线是有限的，（一般只有一支），故光栅光谱仪对波长测量的限制不是分辨本领，而是谱线的瞄准精度。后者的精确性要比前者高一个数量级以上。③激光的光强无疑是强的，可采用不很高的灵敏度。 六、系统优点 该系统的优点是：①可以实时测量激光波长，②可以对脉冲激光进行测量，③精度高达10-6，④可以实时读出激光波长，⑤可以应用于各种激光波长测量场景。 七、结论 本文介绍的通用激光波长测量系统可以实时、精确地测量激光波长，对于激光光谱研究工作具有重要的意义。该系统的开发为激光波长测量技术的发展作出了重要贡献。