[发明专利]一种扫描共焦腔F-P干涉仪自由光谱范围测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描共焦腔F-P干涉仪自由光谱范围测量系统。 

背景技术

随着高分辨率激光光谱检测，精密光学测量等技术的不断发展，扫描共焦腔F-P干涉仪作为一种高精度光谱分析仪器，得到了广泛的应用，目前检测F-P自由光谱范围的方法主要有频率调制技术，该技术精度高，但系统结构复杂，并且需要复杂的数据后处理才能得到F-P的自由光谱范围，但精确测量扫描共焦腔F-P干涉仪自由光谱范围的技术并未出现。 

发明内容

本发明提供一种精确测量扫描共焦腔F-P干涉仪自由光谱范围的测量系统。解决了精确快速测量扫描共焦腔F-P干涉仪自由光谱范围的问题。 

本发明所述测量系统包括激光器，第一、第二光纤耦合器，声光移频器，扫描共焦腔F-P干涉仪，聚焦透镜，光电探头，时间测量模块。 

所述激光器通过光纤连接所述第一光纤耦合器，第一光纤耦合器的一个输出端连接所述的声光移频器，声光移频器的输出端和第一光纤耦合器的另外一个输出端分别与第二光纤耦合器的两个输入端连接，第二光纤耦合器的输出端通过所述聚焦透镜把光聚焦在所述扫描共焦腔F-P干涉仪中心，扫描共焦腔F-P干涉仪连接所述光电探头，光电探头连接所述时间测量模块。 

系统测量原理如下： 

光电探头得到的信号如图1所述，设R为F-P腔的腔长，R₀为t₀时刻F-P 腔的腔长,此时波长为λ₁的激光和F-P腔腔长匹配，从F-P腔中出射，R₁为t₁时刻F-P腔的腔长,此时波长为λ₂的激光和F-P腔腔长匹配，从F-P腔中出射，波长为λ₂的激光为波长为λ₁的激光移频得到，R₂为t₂时刻F-P腔的的腔长,根据F-P干涉仪相干加强原理，得到： 

kλ₁＝2R₀    (1) 

kλ₂＝2R₁    (2) 

(k+1)λ₁＝2R₂    (3) 

(2)式减(1)式得： 

k(λ₂-λ₁)＝2(R₁-R₀)    (4) 

(3)式减(1)式得： 

λ₁＝2(R₂-R₀)    (5) 

(4)式除以(5)式得 

k(λ2-λ1)λ1=R1-R0R2-R0---(6)]]>

设压电陶瓷的扫描速度为V_s，则： 

R₀＝R+V_st₀    (7) 

R₁＝R+V_st₁    (8) 

R₂＝R+V_st₂    (9) 

把(7)、(8)、(9)带入(6)式得：