[发明专利]菲索干涉型波长计中柱面成像压缩系统的匹配调试方法

说明书

本发明属于光学计量测试技术领域，公开了一种柱面压缩成像系统最佳匹配调试方法，首先匹配柱面镜和线阵CCD，通过观察线阵CCD的输出至示波器的波形，当输出波形接近一条直线且信号的幅值最大时，完成柱面镜和线阵CCD的匹配；然后将柱面镜和线阵CCD作为一个整体与干涉模块进行匹配，通过观察线阵CCD输出至示波器的波形，当输出波形的占空比接近1:1且信号峰谷值最大时，干涉模块与柱面镜线阵CCD整体匹配完成。本发明解决了菲索激光波长计中的柱面压缩成像系统的调式难题，有效保证菲索波长计的波长测量精度。

技术领域

本发明属于光学计量测试技术领域，涉及一种匹配调试方法，尤其涉及一种用于高精度激光波长计的菲索干涉柱面压缩成像系统最佳匹配调试方法。

背景技术

高精度激光波长计广泛用于空气动力试验领域、量子通信、分子光谱分析领域之中，其中菲索干涉型的激光波长计由于其不具备移动机构的原因，具备其测量速度快、测量精度高、稳定性高等优势，在以上领域得到大量应用。

菲索干涉型波长计主要由入射光纤、准直镜、平面镜、菲索干涉模块、柱面镜和线阵CCD构成。其中将菲索干涉模块、柱面镜和线阵CCD统称为菲索干涉柱面压缩成像系统，其主要作用是干涉条纹的产生、干涉条纹横向压缩以及成像接收。为了保证高精度激光波长计的测量精度和测量分辨率，必须需要使干涉模块、柱面镜和线阵CCD三者之间实现最佳匹配。当干涉模块、柱面镜和线阵CCD三者没有实现最佳匹配时，经过干涉模块之后形成的干涉条纹间距发生变化甚至消失，从而降低波长测量精度或甚至无法测量。

专利“光纤型激光波长计(专利号CN20110062935.9)”，公开了一种光纤型激光波长计，由透镜、熔融石英、光纤耦合器、波长校准装置、光栅单色仪、波长精测装置、线性CCD、信号处理系统和数据线组成。可以测量连续激光和脉冲激光的线宽和中心波长，特别是准分子激光器的激光波长测量。美国专利“波长确定装置(专利号US7423759B2)”，公开了一种波长确定装置，通过测量和参考波长的光程差测量激光波长。中科院长春光学精密机械与物理研究所的题为“Fizeau激光波长计测量脉冲激光波长”论文详细讨论了采用单片机控制的Fizeau波长计测量脉冲激光波长的两种方法。以上文章专利和其它文章专利中的均没有涉及干涉模块、柱面镜和线阵CCD三者的匹配方法，目前缺乏一种菲索干涉型波长计中柱面成像压缩系统的匹配调试方法。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对目前缺乏菲索干涉波长计中的干涉模块、柱面镜和线阵CCD三者匹配调试方法问题，提出一种用于高精度激光波长计的菲索干涉柱面压缩成像系统最佳匹配调试方法，以有效保证菲索波长计的波长测量精度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种菲索干涉型波长计中柱面成像压缩系统的匹配调试方法，所述菲索干涉型波长计包括入射光纤、准直镜、平面镜、菲索干涉模块、柱面镜和线阵CCD；所述匹配调试方式包括以下步骤：

第一步：匹配柱面镜和线阵CCD；

第二步：匹配菲索干涉模块和柱面镜与线阵CCD的整体。

其中，所述菲索干涉型波长计中，入射光纤的输出端口位于准直镜的焦面处，待测激光经入射光纤传输至入射光纤的输出端口处，待测激光经过入射光纤输出端口之后，待测激光以发散角α传输，发散待测激光经准直镜整形为平行光束，平行光束经过平面镜折转之后入射到菲索干涉模块，经过菲索干涉模块形成明暗干涉条纹沿纵向延伸的宽带干涉条纹，宽带干涉条纹的宽度小于或者等于菲索干涉模块的干涉腔体的宽度，宽带干涉条纹经柱面镜沿横向压缩之后，到达线阵CCD光敏面，形成窄带干涉条纹，窄带干涉条纹横向宽度小于或者等于CCD光敏面横向宽度，窄带干涉条纹被线阵CCD探测接收。