[发明专利]基于特征吸收谱线测量F‑P腔自由光谱范围的方法及装置

摘要

本发明提供一种基于特征吸收谱线测量F‑P腔自由光谱范围的方法，采用可调谐窄线宽二极管激光器波长扫描的方法同时测量F‑P腔透过率曲线和两条特征吸收谱线的吸收光谱，然后通过计数两条特征吸收谱线的谱线间隔内F‑P腔透过率曲线的干涉峰数量来实现F‑P腔自由光谱范围的测量。由于特征谱线的中心频率非常准确，达10‑6cm‑1，且不受测量环境及测量系统的影响，所以本发明创造有效的提高了F‑P腔自由光谱范围的测量精度，FSR的测量精度可优于10‑6cm‑1。此外，本发明创造的所有计算步骤均可通过计算机编程实现自动处理，易于操作。

主权项

一种基于特征吸收谱线测量F‑P腔自由光谱范围的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：选定两条特征吸收谱线，根据特征吸收谱线选定特征吸收谱线样品；步骤二：调整二极管激光器调谐电流，使调谐电流以一个锯齿波的形式进行周期性扫描；调整激光波长，使得波长扫描范围包含所选定的两条特征吸收谱线；步骤三：激光经一分二光纤分束器分成两路，一路激光准直后穿过特征吸收谱线样品，得到样品光信号；另一路准直后穿过F‑P腔，得到F‑P腔光信号；步骤四：将样品光信号和F‑P腔光信号分别转化为样品电信号和F‑P腔电信号，并同步记录；步骤五：根据记录的样品电信号数据得到激光经过特征吸收谱线样品后的样品光强曲线I；根据记录的F‑P腔电信号数据得到激光经过F‑P腔后的光强曲线IF‑P；步骤六：利用样品光强曲线I中非吸收区域的激光光强并采用多项式拟合的方式取零吸收基线I0；对样品光强曲线I和零吸收基线I0作ln(I0/I)运算，获得两条特征谱线的吸收光谱；步骤七：利用谱线线型函数对步骤六测量的吸收光谱进行拟合，并获取两条特征谱线的中心位置P1与P2，截取P1与P2之间的穿过F‑P腔的激光光强曲线，该曲线由一系列的干涉峰组成，并用峰值计数程序计算干涉峰个数N；相邻干涉峰的波长间隔即为F‑P腔自由光谱范围。