高精度扫描激光波长查询与定位系统研究

"本文研究了一种基于高精度气体HCN吸收池和扫描激光器的波长查询系统，利用多通道高速同步数据采集卡进行6通道传感信号的同步采集，解决了可调谐光纤法布里珀罗(F-P)滤波器电压波长非线性问题，实现了波长的高精度、实时标定。实验证明，该系统的波长测量分辨率可达1.6 pm，长期测量重复性为3.4 pm，适用于高精度波长查询应用。" 本文详细探讨了在信息技术领域内，特别是光学和传感器技术的应用，如何构建一个高精度的波长查询系统。该系统的核心是利用高精度气体吸收池，这里选用的是氢氰酸(HCN)作为波长参考，以及采用扫描激光器作为光源。这样的设计旨在提高波长测量的准确性和实时性。 系统中，通过多通道高速同步数据采集卡，实现了6个传感信号的同时捕捉，确保了数据采集的一致性和完整性。为了解决可调谐光纤法布里珀罗(F-P)滤波器在电压与波长之间的非线性关系对测量精度的影响，研究者采用了一种创新方法，即定位最大间隔谱线位置，快速精确地定位吸收池中的其他谱线，从而对扫描激光器的波长进行高精度、实时的标定。 实验结果显示，该系统在波长测量方面的性能卓越，分辨率达到了1.6 picometers (pm)，这意味着系统能分辨出极其微小的波长变化。此外，长期波长测量的重复性也达到了3.4 pm，这证明了系统的稳定性和可靠性，使其非常适合于需要高精度波长查询的场合，例如光纤光栅传感器的波长解调。 关键词涵盖了传感器技术、扫描光纤激光器、气体吸收池、波长定位和波长查询等核心概念，这些是现代光学和光电子学中的关键元素。通过深入研究这些技术，不仅提升了现有测量设备的性能，也为未来相关领域的研究和开发奠定了基础。此研究对于优化光学传感器的设计，提升其在环境监测、通信、医疗等多个领域的应用具有重要意义。