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专利号: 2021115046402
申请人: 江苏师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于测量激光的斐索干涉波长计,用于测量待测激光的波长,其特征在于:包括由沿光轴依序设置有准直物镜(2)、干涉模块(3)、成像物镜(4)、图像摄取装置(5)和分析装置(6)相连;其中干涉模块由平板(31)和楔板组件(32)组成;

楔板组件(32)具有第一楔板结构(321)和第二楔板结构(322);第一楔板结构(321)与平板(31)之间具有第一楔角(A1);第二楔板结构(322)与平板(31)之间具有第二楔角(A2);

第一楔角(A1)的角度大于第二楔角(A2)的角度;

第一楔板结构(321)具有首端和尾端,第一楔板结构(321)的首端到平板(31)的距离小于第一楔板结构(321)的尾端到平板(31)的距离;

第二楔板结构(322)具有首端和尾端,第二楔板结构(322)的首端到平板(31)的距离小于第二楔板结构(322)的尾端到平板(31)的距离;

第一楔板结构(321)的尾端到平板(31)的距离等于第二楔板结构(322)的首端到平板(31)的距离;

待测激光经过准直物镜(2)后形成平行光束;

平行光束中的一部分光经过由平板后经过第一楔板结构(321)形成密干涉条纹图像(M);

平行光束中的一部分光经过由平板后经过第二楔板结构(322)形成疏干涉条纹图像(S);

密干涉条纹图像(M)、疏干涉条纹图像(S)经过成像物镜(4)成像在图像摄取装置上,分析装置(6)从图像摄取装置(5)获得密干涉条纹图像数据、疏干涉条纹图像数据;分析装置(6)对密干涉条纹图像数据(M)、疏干涉条纹图像数据(S),进行分析获得入射激光的波长 。

2.如权利要求1所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:第一楔板结构(321)的尾端与第二楔板结构(322)的首端相接。

3.如权利要求1或权利要求2所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:干涉模块(3)与图像摄取装置的靶面关于成像物镜共轭。

4.如权利要求1所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:还包括入射光纤(1),待测激光发出的光束经过入射光纤(1)导入;入射光纤(1)的光纤头在准直物镜(2)的前焦点(J)位置发出,在准直物镜后形成平行光束。

5.如权利要求1所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:图像摄取装置(5)为面阵相机。

6.如权利要求1所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:分析装置(6)进行‘分析获得入射激光的波长 ’的步骤具体如下:步骤A1、依据密干涉条纹图像数据获得密干涉条纹的空间频率、条纹间距 和条纹数量,依据空间频率 和条纹间距 获得干涉信号初始相位 ;以疏干涉条纹图像数据的‘与第二楔板结构(322)的首端相对应的外缘位置’作为坐标零点,以垂直于条纹的走向作为横轴,获取疏干涉条纹图像数据中第一个亮度峰值对应的横坐标作为第一宽度 ;

步骤A2、依据第二楔板结构(322)的首端到平板(31)的距离 、空间频率 、初始相位、第一宽度 运算入射激光的波长 。

7.如权利要求6所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:运算入射激光的波长 的计算方法中:入射激光的波长 、第二楔板结构(322)的首端到平板(31)的距离 、条纹数量 、空间频率 、初始相位 、第一宽度 ,它们的关系如以下公式1所示:公式1:  。

8.如权利要求6所述的用于测量激光的斐索干涉波长计,其特征在于:‘依据密干涉条纹图像数据获得空间频率 和条纹间距 ,依据空间频率 和条纹间距 获得干涉信号初始相位 ;’的数据处理步骤具体如下:以垂直于条纹的走向作为横轴,以密干涉条纹图像的最外缘作为零点;

步骤B1、对密干涉条纹进行峰值搜索,统计光强度峰值点的数量,光强度峰值点的数量即为条纹数量 ,将所有光强度峰值点的横坐标组成一个数列 ,数列 的成员的数量等于条纹数量 ;则该数列 与空间频率 、条纹间距 的关系如公式2所示:公式2: 

步骤B2、利用最小二乘法拟合获得空间频率 的值和条纹间距 的值;

步骤B3、运算出初始相位 、条纹间距 的关系,如运算公式3所示:公式3:

结束。

9.光学设备,具有激光校准装置,其特征在于:利用权利要求1所述的用于测量激光的斐索干涉波长计测量激光源,利用测量结果校准激光源。