[发明专利]一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的方法及装置

权利要求书

1.一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的方法，其特征在于：测量待测波长激光与气体相互作用产生的瑞利布里渊散射频谱，进而获得布里渊频移，根据瑞利布里渊散射理论可知布里渊频移与入射激光波长存在确定的函数关系，利用测量的布里渊频移计算得到入射激光的波长信息，实现对激光波长的检测，根据入射激光波段的不同，改变气体的温度、接收信号散射角获得不同的布里渊频移量，增大气体压强获得明显的布里渊峰来获得准确的布里渊频移，最终实现不同波段入射激光波长的检测。

2.如权利要求1所述的一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的方法，其特征在于：该检测方法对于自发和相干瑞利布里渊散射实现波长检测同样适用。

3.一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的装置，其特征在于：装置包括待测波长的激光光源(1)、数字压力计(2)、反射镜(3)、用来校准光路的可见光激光器(4)、凸透镜(5、9、10、12、13、15，23)、散射池(6)、消光器(7)、光阑(8)、针孔滤波器(11)、F-P扫描干涉仪阵列(14)、光纤耦合器(16)、探测器(17)、数据采集卡(18)、温控系统(19)、F-P扫描控制仪(20)、示波器(21)、计算机(22)；在对待测激光光源(1)进行测量之前，先用可见光激光器(4)发出的可见光经反射镜(3)反射被第一凸透镜(5)聚焦于散射池中心后对测量光路进行调节和仪器校准，完成后关闭可见光激光器(4)；由待测激光光源(1)发出的激光经第七凸透镜(23)聚焦于散射池(6)后与池中的气体相互作用产生瑞利布里渊散射信号，然后通过散射池(6)被消光器(7)吸收；产生的135°散射方向的光谱信号经光阑(8)空间滤波，第二凸透镜(9)准直后，被空间滤波准直系统滤波准直，空间滤波准直系统由第三凸透镜(10)，第四凸透镜(12)和针孔滤波器(11)组成，散射信号被第五凸透镜(13)聚焦到F-P扫描干涉仪阵列(14)进行鉴频，鉴频后的信号经第六凸透镜(15)，光纤耦合器(16)后被探测器(17)探测，由数据采集卡(18)对数据采集并将采集数据传输到计算机(22)处理；散射池(6)和F-P扫描干涉仪阵列(14)装有温控系统(19)，且散射池(6)内的气压可通过数字压力计(2)实时显示；F-P扫描控制仪(20)的控制信号和数据采集卡(18)的采集信息可以通过示波器(21)实时显示；F-P扫描干涉仪阵列(14)的工作单元可由计算机(22)控制选取。

4.如权利要求3所述的一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的装置，其特征在于：可以根据待检波长在紫外、可见及红外波段来控制散射池中气体的温度及压力实现优化测量光谱的布里渊频移及信号强度，其不仅可以提高信号强度，光谱分辨率，降低对待测激光波长功率的要求，而且可以保证检测结果具有较高的准确性。

5.如权利要求3所述的一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的装置，其特征在于：装置可探测0°-180°散射方向的信号；同时，使用F-P扫描干涉仪阵列，阵列单元的F-P扫描干涉仪的自由光谱范围选择为500MHz-40GHz能够实现对紫外到红外的全波段鉴频。