利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置及方法

• 摘要：

  本发明涉及利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置及方法,该装置包括依次设置在光路上的单频率脉冲激光器,用于产生单频率脉冲激光;频率梳激光器,将接收到的单频率脉冲激光转换成频率梳激光;待检测的FP,接收频率梳激光器输出的激光;所述装置还包括接收频率梳激光器输出端的激光并进行成分和光谱分析的第一接收单元、接收待检测的FP输出端的激光并进行成分和光谱分析的第二接收单元.由于频率梳光源具有频率间隔相等的多种频率成分,因此可以一次性测量FP标准具的透过率曲线.并且频率间隔和光谱范围可调.该方法大大降低了测量通过率曲线的成本,提高了测量精度和有效性,具有很好的理论和实用价值.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201910771802.5

• 申请日期：

  2019.08.21

• 公开/公告号：

  CN110501141A

• 公开/公告日：

  2019-11-26

• 发明人：

  王英俭 范爱媛 谢晨波 储玉飞 刘东 吴德成 王珍珠 邢昆明 况志强 王邦新 钟志庆

• 申请人：

  中国科学院合肥物质科学研究院

• 主分类号：

  G01M11/02(2006.01),G,G01,G01M,G01M11

• 分类号：

  G01M11/02(2006.01),G01J3/02(2006.01),G01J3/28(2006.01),G01J3/26(2006.01),G,G01,G01M,G01J,G01M11,G01J3,G01M11/02,G01J3/02,G01J3/28,G01J3/26

• 主权项：

  1.利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,包括依次设置在光路上的 单频率脉冲激光器(1),用于产生单频率脉冲激光; 频率梳激光器(2),将接收到的单频率脉冲激光转换成频率梳激光; 待检测的FP(3),接收频率梳激光器(2)输出的激光; 所述装置还包括接收频率梳激光器(2)输出端的激光并进行成分和光谱分析的第一接收单元、接收待检测的FP(3)输出端的激光并进行成分和光谱分析的第二接收单元. 2.根据权利要求1所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,所述装置还包括将频率梳激光分成第一路输出和第二路输出的第一分束器(41),第一路输出和第二路输出的激光分别发射到第一接收单元和所述待检测的FP(3)中. 3.根据权利要求2所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,所述第一接收单元包括接收第一分束器(41)输出激光的第二分束器(42),第二分束器(42)分出两束激光分别对应发射到第一接收单元中的第一探测器(61)和第一光谱仪(62)上. 4.根据权利要求3所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,所述第二接收单元包括第三分束器(43)、第二探测器(71)和第一光谱仪(72)上,第三分束器(43)分出两束激光分别对应发射到第二探测器(71)和第一光谱仪(72)上. 5.根据权利要求1所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,还包括设置有光学孔径的准直器(5),所述准直器(5)设置在第一分束器(41)与待检测的FP(3)之间. 6.根据权利要求1所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,所述待检测的FP(3)为空气隙标准具. 7.根据权利要求1所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,所述待检测的FP(3)为固态标准具. 8.根据权利要求7所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置,其特征在于,装置还包括计算机,所述计算机的信号输入端分别与第一接收单元和第二接收单元的输出端连接,单频率脉冲激光器(1)的受控端与计算机的信号输出端连接. 9.使用权利要求1-8任意一项所述的利用频率梳光源测FP的透过率曲线的装置的方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、获取所需的单频率脉冲激光的单频率脉冲激光器(1)和设定种类的频率梳激光器(2),组装装置; S2、频率梳激光器(2)将单频率脉冲激光输出的单频率脉冲激光变形成不同频率分量的激光,不同频率分量的激光经过FP(3),通过探测器和光谱仪一次性测量不同频率成分对应的透过率; S3、计算机对所有的频率成分对应的透过率进行多项式拟合,获得透过率曲线. 10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤S2中测量不同频率成分对应的透过率的具体步骤为: S21、撤除装置中的FP(3),获得第一接收单元中的第一探测器(61)和第二接收单元中的第二探测器(71)中的能量,并得到能量比N1＝第一探测器(61)的能量值/第二探测器(71)的能量值,N1作为校准系数; S22、校准完毕后,通过比较第一接收单元中第一光谱仪(62)对应测量的频率分量和第二接收单元中第二光谱仪(72)对应测量的频率分量的相对能量变化,该变化乘以校准系数,得到相应频率的透射率.