[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

说明书

本发明公开了一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的方法及装置。该方法通过对待测波长的激光与高压气体相互作用产生的瑞利布里渊散射信号的测量，获得一定散射方向的瑞利布里渊散射光谱，根据布里渊峰的频移量来获得待测激光的波长。该方法可以利用一套装置实现从紫外到红外全波段的激光波长的检测，而且该装置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来优化测量光谱布里渊频移及信号强度，不仅可以提高信号强度和光谱分辨率，而且可以保证检测结果具有较高的准确性。本发明主要对利用自发瑞利布里渊散射实现激光波长检测的装置进行详细说明。

技术领域

本发明涉及一种基于瑞利布里渊散射激光波长检测的方法及装置，属于激光光谱技术领域。

背景技术

由于激光具有单色性好、方向性好、相干性好、能量集中的优点，因此自1960年激光器被发明以后，激光技术得到了快速发展并在工业、医疗、商业、科研、信息和军事等领域得到了广泛的应用。不同波长的激光适用的场合有所不同，比如在医学应用当中，波长为694.3nm的单色红光主要用于治疗眼科疾病，波长为337.1nm的单色长波紫外光主要用于治疗炎症，波长为1064nm的近红外光主要用于癌瘤的手术切除等等。因此在激光应用之前准确知道激光波长是非常必要的。但是传统的波长计仅能实现对某一波段范围波长的测量，测量不同波段的激光波长需要不同的波长计，无法利用一套装置实现从紫外到红外全波段的波长测量。而利用瑞利布里渊散射的布里渊频移来确定不同波段激光的波长可以弥补传统测量方法的不足。

发明内容

为了实现利用一套装置对全波段范围波长的准确测量，本发明提出了一种通过探测待测波长的激光与高压气体相互作用产生的自发瑞利布里渊散射信号实现检测激光波长的方法。

本发明采用如下的技术方案：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：根据瑞利布里渊散射理论，布里渊频移与入射激光波长、信号散射角、气体温度、气体介质的折射率存在确定的函数关系，当信号散射角、气体温度、气体介质的折射率都已知时，布里渊频移与激光波长具有一一对应的指纹特征，而且高温高压的气体与入射激光相互作用可以产生比较明显的布里渊频移和比较强的布里渊散射信号，因此可根据测量的布里渊频移得到激光波长，即实现对激光波长的检测。

进一步的，所述布里渊频移对入射激光波长的变化比较敏感，决定了该方法具有较高的检测灵敏度。

进一步的，所述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。