[发明专利]基于激光合成波长干涉原理的波长测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于激光合成波长干涉原理的波长测量方法及装置。将参考激光器和待测激光器的输出光束调制成正交线偏振光，入射到激光合成波长干涉仪，分别形成各自的干涉信号；干涉仪的第一角锥棱镜移动时，两路干涉信号的相位差变化2π对应于第一角锥棱镜移动半个由参考激光波长λR和待测激光波长λU形成的合成波长λS的位移；当λS较小时，检测两路干涉信号两次同时过零点的位置，测得λS值；当λS较大时，先移动第二角锥棱镜，然后检测两路干涉信号两次同时过零点位置，再结合第二角锥棱镜位移和第一角锥棱镜位移之间的对应关系求出λS值；最后根据λU和λR与λS之间的关系，得到待测激光波长值。本发明激光波长测量范围大，抗环境干扰能力强，波长测量精度高。

主权项

一种基于激光合成波长干涉原理的波长测量方法，其特征在于：（1）参考激光器和待测激光器的输出光束经各自的偏振片后，成为正交线偏振光，入射到激光合成波长干涉仪，形成各自的干涉信号，分别由两个光电探测器接收，干涉仪中的第一角锥棱镜移动时，参考激光波长λR和待测激光波长λU的干涉信号的相位关系将发生变化，当这两路干涉信号相位差变化2π时对应于第一角锥棱镜移动半个由λR和λU形成的合成波长的位移，即λS/2；（2）当参考激光波长λR和待测激光波长λU的差大于或等于0.7pm时，形成的半个合成波长λS小于第一角锥棱镜的运动范围300mm，此时，通过移动第一角锥棱镜，检测波长λR和波长λU的干涉信号两次同时过零点所对应的位移，测得合成波长λS/2值；（3）当参考激光波长λR和待测激光波长λU的差小于0.7pm时，形成的半个合成波长λS大于第一角锥棱镜的运动范围300mm，此时，根据激光合成波长干涉原理可知：第一角锥棱镜移动位移ΔL和第二角锥棱镜移动位移Δl之间存在对应关系 ΔL = λ S λ R Δl , 因此，先移动第二角锥棱镜小于λR/2的位移Δl来补偿部分第一角锥棱镜需要移动的位移，然后再移动第一角锥棱镜，检测波长λR和波长λU的干涉信号两次同时过零点所对应的位移ΔL′，求得合成波长值 λ S = 2 ( ΔL ′ + λ S λ R Δl ) ; （4）最后，根据待测激光波长λU和参考激光波长λR与合成波长λS之间的关系，得到待测激光器的波长 λ U = λ S λ R λ S ± λ R .