[发明专利]一种激光扫描频率带宽标定装置和标定方法

说明书

本申请公开了一种激光扫描频率带宽标定装置和标定方法，所述激光扫描频率带宽标定装置包括激光分束组件、光学延时组件、合束干涉组件和光学干涉探测组件；所述激光分束组件用于将光源激光分成待延时光束和原始光束两路激光光束；所述光学延时组件用于将所述待延时光束进行光学延时形成延时光束；所述合束干涉组件用于将所述延时光束与所述原始光束合束且干涉；所述光学干涉探测用于根据光学探测得到的干涉条纹，推得激光扫描频率范围；其依据马赫曾德尔光学干涉原理，通过干涉的高分辨能力将激光的扫描频率转换为激光的强度信息，在时域上即可测量激光的频率调谐范围；且由于干涉条纹与激光扫描频率严格呈正比关系，则使得测试稳定性强。

技术领域

本申请涉及激光扫描频率标定技术领域，涉及基于激光干涉方案实现的激光扫描频率标定方案，尤其涉及一种激光扫描频率带宽标定装置和标定方法。

背景技术

基于激光的光学材料分析测量、原子分子光谱分析等在精密测量领域应用广泛，传统的激光频率测量有基于碘分子、碱金属原子、钙、镱以及稀土材料等光谱在特定频率范围的可分辨吸收光谱，以实现激光频率的绝对频率扫描范围测量；也可以依据标准具或者光学谐振腔的光学干涉方案，实现激光扫描频率范围测量。前者可以根据光谱结构的固有吸收峰间隔实现频率轴的标定，后者需要根据干涉透射峰对应的自由光谱区间隔实现频率轴的标定。但前者可标定的测量范围有限，只在特定有吸收光谱的区间的激光波长段可以实现激光频率的标定，后者一般自由光谱区间在百兆～十吉赫兹区间，难以实现精密的MHz量级的频率标定。

发明内容

本申请提出一种激光扫描频率带宽标定装置和标定方法，其通过采用光学延时干涉实现对激光扫描频率的标定，可以实现低于100MHz的高精度间隔标定，且标定范围极广。

本申请提供一种激光扫描频率带宽标定装置，所述激光扫描频率范围标定装置包括激光分束组件、光学延时组件、合束干涉组件和光学干涉探测组件；所述激光分束组件用于将光源激光分成待延时光束和原始光束两路激光光束；所述光学延时组件用于将所述待延时光束进行光学延时形成延时光束；所述合束干涉组件用于将所述延时光束与所述原始光束合束且干涉；所述光学干涉探测组件用于光学探测得到干涉条纹。

具体的，所述激光分束组件包括第一偏振件，所述合束干涉组件包括分束镜，所述光学延时组件包括延时光纤，所述光学干涉探测组件包括探测器；分束镜用于将所述光源激光分成所述待延时光束和所述原始光束两路激光光束，所述待延时光束经过延时光纤进行光学延时形成所述延时光束，所述延时光束和所述原始光束经分束镜合束且干涉；探测器用于探测接收所述干涉条纹。

具体的，分束镜为偏振分束棱镜，所述激光分束组件还包括第一偏振件，第一偏振件为第一二分之一波片，第一二分之一波片和所述偏振分束棱镜沿着所述光源激光传播方向依次布置；第一二分之一波片用于调节所述光源激光的偏振方向；所述第一二分之一波片可以设置有角度旋转结构，通过旋转所述第一二分之一波片的角度，调节所述光源激光的光束偏振方向，以调节其功率。

具体的，所述光学延时组件还包括光纤聚焦耦合组件，所述光纤聚焦耦合组件包括第一45°倾斜反射镜、第二45°倾斜反射镜和第一光纤耦合头7，第一光纤耦合头7内设置有聚焦透镜，第一45°倾斜反射镜、第二45°倾斜反射镜、第一光纤耦合头7和延时光纤沿所述待延时光束传播方向依次布置，所述待延时光束依次经第一45°倾斜反射镜、第二45°倾斜反射镜反射后，进入第一光纤耦合头7内，被所述聚焦透镜汇聚到其焦点处、并进入延时光纤。

具体的，所述光学延时组件还包括第二光纤耦合头，第二光纤耦合头、延时光纤和光纤准直耦合件沿所述待延时光束传播方向依次布置；第二光纤耦合头用于对经延时光纤出射的所述延时光束准直后，使得所述延时光束进入所述偏振分束棱镜，且与所述原始光束合束并干涉。