[发明专利]一种快速精确测量光学腔自由光谱区的装置及方法

权利要求书

1.一种快速精确测量光学腔自由光谱区的装置，其特征在于：包括单频激光器(1)、光学腔(2)、低频信号源(3)、高压放大器(4)、电光调制器(5)、射频信号源(6)、光电探测器(7)、示波器(8)；

所述单频激光器(1)的输出光经电光调制器(5)调制后注入光学腔(2)，光学腔(2)的输出信号导入到光电探测器(7)；所述单频激光器(1)用来产生载波输出；所述电光调制器(5)用来调制输入光，产生调制边带；

所述射频信号源(6)的输出端与电光调制器(5)的输入端相连接，用以改变调制频率，进而改变调制边带位置；所述低频信号源(3)的输出端与高压放大器(4)相连，高压放大器(4)与光学腔(2)的压电陶瓷相连，低频信号源(3)为高压放大器(4)提供一个三角波信号，高压放大器(4)用来扫描光学腔(2)的腔长；所述光电探测器(7)的输出与示波器(8)相连接，用来观测调制边带位置的变化。

2.根据权利要求1所述的一种快速精确测量光学腔自由光谱区的装置，其特征在于：所述的单频激光器(1)输出光的频率在射频信号源(6)的调谐范围内；所述的射频信号源(6)的调谐范围大于光学腔(2)的自由光谱范围。

3.一种基于权利要求1所述装置的光学腔自由光谱区的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、单频激光器(1)输出光经电光调制器(5)进行调制；

2)、电光调制器(5)输入端与射频信号源(6)的输出端相连，通过调节射频信号源(6)的输出频率调节调制边带的频率；

3)、将调制后的激光注入光学腔(2)腔中，光学腔(2)的压电陶瓷与高压放大器(4)相连，通过一低频信号源(3)为高压放大器(4)提供三角波信号用以扫描光学腔(2)腔长；

4)、将扫描光学腔(2)后的输出光输入光电探测器(7)进行探测，光电探测器(7)的输出端与示波器(8)相连，示波器(8)用于读出探测到的波形及信号强度；

5)、通过连续改变射频信号源(6)的输出频率，使调制边带向着载波移动，使调制边带与载波重合，继续微调使载波强度达到最大，此时，射频信号源(6)的输出频率即为光学腔(2)的自由光谱范围；

6)、根据Δυ_FSR＝c/2nL或Δυ_FSR＝c/nL计算得到光学腔的腔长。

4.根据权利要求3所述的光学腔自由光谱区的测量方法，其特征在于：所述光学腔(2)为三面环形腔。

5.根据权利要求3所述的光学腔自由光谱区的测量方法，其特征在于：所述光学腔(2)为环形腔或驻波腔。