多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置及其校驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高性能激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)，具體涉及多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置及其校驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在高性能激光器的生產(chǎn)與調(diào)試過(guò)程中，總能涉及到對(duì)激光器波長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)，一種高效的辦法是通過(guò)已經(jīng)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的、波長(zhǎng)固定的光源作為待測(cè)激光器的參考對(duì)象，采用直接檢測(cè)方法對(duì)待測(cè)激光器頻率進(jìn)行測(cè)量，圖1所示為基于直接檢測(cè)技術(shù)的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置將參考光源與待測(cè)光源在光耦合器進(jìn)行耦合，再將耦合后的光信號(hào)經(jīng)單個(gè)光電探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，完成對(duì)激光器波長(zhǎng)的校驗(yàn)。
[0003]該方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)施、成本低；但是該方案只能檢測(cè)其頻率偏差的絕對(duì)值，無(wú)法區(qū)分待測(cè)激光器的頻率偏差方向，即待測(cè)激光器的實(shí)際頻率宄竟是大于還是小于參考光源頻率值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置只能檢測(cè)待測(cè)激光器頻率偏差的絕對(duì)值，無(wú)法區(qū)分其頻率偏差方向的問(wèn)題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置包括:
[0006]多頻率參考光源產(chǎn)生單元用于輸出多頻率參考光源，所述多頻率參考光源由頻率為π的第一參考光源和頻率為f2的第二參考光源耦合而成，第一參考光源的光強(qiáng)度A不等于第二參考光源的光強(qiáng)度B ;
[0007]第一光耦合器接收多頻率參考光源和激光器發(fā)射的待測(cè)光源，進(jìn)行耦合后輸出；
[0008]光電探測(cè)器對(duì)所述第一光耦合器輸出的耦合光進(jìn)行檢測(cè)得到拍頻結(jié)果，并輸出；
[0009]結(jié)果判定單元根據(jù)拍頻結(jié)果以及第一參考光源和第二參考光源的光強(qiáng)度大小關(guān)系判定待測(cè)光源頻率偏差方向，得到該待測(cè)光源頻率的偏差方向判定結(jié)果。
[0010]在上述多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置中，所述多頻率參考光源產(chǎn)生單元由分光器、聲光調(diào)制器、光衰減器和第二光耦合器組成；
[0011]所述分光器將頻率為fl的參考光源分為兩路，其中一路直接作為第一參考光源進(jìn)入第二光耦合器；另一路輸入所述聲光調(diào)制器，所述聲光調(diào)制器以固定調(diào)制頻率Af對(duì)其頻率進(jìn)行調(diào)制，得到頻率為f2的第二參考頻率光源，則fl-f2 = Δ?.，所述第二參考光源經(jīng)過(guò)所述光衰減器對(duì)其光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，再進(jìn)入所述第二光耦合器與所述第一參考光源耦合輸出多頻率參考光源。
[0012]在上述多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置中，所述拍頻結(jié)果有以下三種:
[0013]第一種:在△ f處有一個(gè)固定頻率的拍頻分量，在小于△ f處有兩個(gè)拍頻分量，且兩個(gè)拍頻分量的頻率之和的絕對(duì)值為Af;
[0014]第二種:在Af處有一個(gè)固定頻率的拍頻分量，在大于Af處有兩個(gè)拍頻分量，且兩個(gè)拍頻分量的頻率之差的絕對(duì)值為Δ?.;
[0015]第三種:在Af處有一個(gè)固定頻率的拍頻分量，在大于Af和小于Af處各有一個(gè)拍頻分量，且兩個(gè)拍頻分量的頻率之差的絕對(duì)值為Δ f。
[0016]在上述多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)裝置中，所述結(jié)果判定單元對(duì)待測(cè)光源頻率偏差方向判定原則為:
[0017](I)拍頻結(jié)果為第一種，偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率大于多頻率參考光源中的較小頻率，小于多頻率參考光源中的較大頻率；
[0018](2)拍頻結(jié)果為第二種:
[0019](a)當(dāng)?shù)谝粎⒖脊庠垂鈴?qiáng)度A大于第二參考光源光強(qiáng)度B時(shí)，
[0020]如果大于△ f處兩個(gè)拍頻分量中頻率較大的拍頻分量功率較大，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率大于多頻率參考光源中的較大頻率；
[0021]如果大于Af處兩個(gè)拍頻分量中頻率較大的拍頻分量功率較小，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率小于多頻率參考光源中的較小頻率；
[0022](b)當(dāng)?shù)谝粎⒖脊庠垂鈴?qiáng)度A小于第二參考光源光強(qiáng)度B時(shí)，
[0023]如果大于△ f處兩個(gè)拍頻分量中頻率較大的拍頻分量功率較大，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率小于多頻率參考光源中的較小頻率；
[0024]如果大于△ f處兩個(gè)拍頻分量中頻率較大的拍頻分量功率較小，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率大于多頻率參考光源中的較大頻率；
[0025](3)拍頻結(jié)果為第三種:
[0026](a)當(dāng)?shù)谝粎⒖脊庠垂鈴?qiáng)度A大于第二參考光源光強(qiáng)度B時(shí)；
[0027]如果Af兩側(cè)的拍頻分量中大于Af處的拍頻分量的拍頻分量功率較大，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率fx大于多頻率參考光源中的較大頻率；
[0028]如果Af兩側(cè)的拍頻分量中大于Af處的拍頻分量的拍頻分量功率較小，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率fx小于多頻率參考光源中的較小頻率；
[0029](b)當(dāng)?shù)谝粎⒖脊庠垂鈴?qiáng)度A小于第二參考光源光強(qiáng)度B時(shí)；
[0030]如果Af兩側(cè)的拍頻分量中大于Af處的拍頻分量的拍頻分量功率較大，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率fx小于多頻率參考光源中的較小頻率；
[0031]如果Af兩側(cè)的拍頻分量中大于Af處的拍頻分量的拍頻分量功率較小，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率fx大于多頻率參考光源中的較大頻率。
[0032]本發(fā)明還提供了一種多參考頻率的激光器波長(zhǎng)校驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0033]產(chǎn)生多頻率參考光源，所述多頻率參考光源由頻率為fI的第一參考光源和頻率為f2的第二參考光源耦合而成，且第一參考光源的光強(qiáng)度A不等于第二參考光源的光強(qiáng)度B ；
[0034]將多頻率參考光源和激光器發(fā)射的待測(cè)光源進(jìn)行耦合；
[0035]通過(guò)光電探測(cè)單元對(duì)多頻率參考光源和待測(cè)光源的耦合光進(jìn)行檢測(cè)得到拍頻結(jié)果;
[0036]根據(jù)拍頻結(jié)果以及第一參考光源和第二參考光源的光強(qiáng)度大小關(guān)系判定待測(cè)光源頻率偏差方向，得到該待測(cè)光源頻率的偏差方向判定結(jié)果。
[0037]在上述方法中，產(chǎn)生多頻率參考光源具體包括以下步驟:
[0038]通過(guò)分光器將頻率為f I的參考光源分為兩路，將一路作為第一參考光源直接輸入第二光親合器；
[0039]將另一路輸入聲光調(diào)制器，以固定調(diào)制頻率Af對(duì)其頻率進(jìn)行調(diào)制，得到頻率為f2的第二參考頻率光源，則fl-f2 = Δ?.，再通過(guò)光衰減器對(duì)其光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整；
[0040]將光強(qiáng)度調(diào)整后的第二參考光源輸入第二光耦合器與第一參考光源進(jìn)行耦合，得到多頻率參考光源。
[0041]在上述方法中，所述拍頻結(jié)果有以下三種:
[0042]第一種:在△ f處有一個(gè)固定頻率的拍頻分量，在小于△ f處有兩個(gè)拍頻分量，且兩個(gè)拍頻分量的頻率之和的絕對(duì)值為Af;
[0043]第二種:在Δ f處有一個(gè)固定頻率的拍頻分量，在大于Δ f處有兩個(gè)拍頻分量，且兩個(gè)拍頻分量的頻率之差的絕對(duì)值為Δ?.;
[0044]第三種:在Af處有一個(gè)固定頻率的拍頻分量，在大于Af和小于Af處各有一個(gè)拍頻分量，且兩個(gè)拍頻分量的頻率之差的絕對(duì)值為Δ f。
[0045]在上述方法中，對(duì)待測(cè)光源頻率偏差方向判定原則為:
[0046](I)拍頻結(jié)果為第一種，偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率大于多頻率參考光源中的較小頻率，小于多頻率參考光源中的較大頻率；
[0047](2)拍頻結(jié)果為第二種:
[0048](a)當(dāng)?shù)谝粎⒖脊庠垂鈴?qiáng)度A大于第二參考光源光強(qiáng)度B時(shí)，
[0049]如果大于△ f處兩個(gè)拍頻分量中頻率較大的拍頻分量功率較大，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率大于多頻率參考光源中的較大頻率；
[0050]如果大于△ f處兩個(gè)拍頻分量中頻率較大的拍頻分量功率較小，則偏差方向判定結(jié)果為待測(cè)光源頻率小于多頻率參考光源中的較小頻率；
[0051](b)當(dāng)?shù)谝?