專利名稱：一種激光光譜測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及激光光譜的測量，包括連續(xù)激光光譜測量方法和脈沖激光光譜測量方法。
背景技術(shù)：
激光光譜特性是反映連續(xù)激光或脈沖激光光學(xué)特征的重要參數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中測量激光光譜一般為波長掃描方法。
波長掃描法是指波長掃描一次只能測量一個(gè)波長處的光譜功率，它要求測試光源在測試過程中都必須是穩(wěn)定的，通過逐一掃描測量不同波長處的功率譜，得到全部激光光譜。如圖1所示，為連續(xù)激光光譜和脈沖激光光譜波長掃描法測量的原理框圖，其中在時(shí)間上的同步是脈沖激光光譜的測量的關(guān)鍵，如圖1中虛線框所示。
對于脈沖激光光譜的測量，需要在激光脈沖周期內(nèi)的有光能量的時(shí)間段進(jìn)行同步測量，才能得到正確的脈沖激光光譜，因此脈沖激光光譜與連續(xù)激光光譜測量不同之處在于設(shè)置了電同步脈沖，并控制同步測量光脈沖。波長掃描法測量的特點(diǎn)是技術(shù)較為成熟，目前諸多的光譜分析儀設(shè)備均為此類技術(shù)產(chǎn)品，其缺點(diǎn)是不能對每一個(gè)時(shí)刻的激光光譜同時(shí)測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種激光光譜測量方法，該方法是一種全光譜測量方案，能夠完成對連續(xù)激光和脈沖激光每一個(gè)時(shí)刻光譜特征的測量，而非波長掃描方式隨時(shí)間逐個(gè)波長獲得光譜信息。
本發(fā)明基于全光譜測量方案構(gòu)造了一種激光光譜測量方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、將含有激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光；(2)、將上述步驟中分出的光束分別送入不同波段的光濾波器；(3)、采用光信號(hào)探測器同時(shí)測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到激光的光譜。
按照本發(fā)明所提供的激光光譜測量方法，其特征在于，在測量連續(xù)激光光譜時(shí)，包括以下步驟(1)、將含有連續(xù)激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光；(2)、將上述步驟中分出的光束分別送入不同波段的光濾波器；(3)、采用光信號(hào)探測器同時(shí)測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到連續(xù)激光的光譜。
按照本發(fā)明所提供的激光光譜測量方法，其特征在于，在測量脈沖激光光譜時(shí)，設(shè)置電同步脈沖的產(chǎn)生與控制同步測量光脈沖的測試系統(tǒng)，包括以下步驟(1)、將含有脈沖激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光；(2)、將上述步驟中分出的光束分別送入不同波段的光濾波器；(3)、基于脈沖激光的波形或驅(qū)動(dòng)激光的電脈沖信號(hào)得到同步測量的電信號(hào)，并與脈沖激光嚴(yán)格同步；(4)、采用上述電同步信號(hào)控制探測器同步測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到脈沖激光光譜。
上述分光器可以由光纖分光器(splitter)、光學(xué)元件組成的分光器等器件構(gòu)成；上述光濾波器可以由光纖濾波器、F-P腔濾波器、干涉濾光片等器件構(gòu)成；上述光探測器采用PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管、或與波長對應(yīng)的探測器構(gòu)成；
上述電同步信號(hào)產(chǎn)生與控制電路采用通用模擬和數(shù)字電路得到，其工作原理是通過測量脈沖激光的波形或驅(qū)動(dòng)激光的電脈沖信號(hào)得到同步測量的電信號(hào)，該信號(hào)保證與脈沖激光嚴(yán)格同步，即是保證在激光脈沖周期內(nèi)，電同步信號(hào)控制探測器實(shí)現(xiàn)同步測量不同中心波長的光功率，從而得到脈沖激光光譜。
本發(fā)明所提供的激光光譜測量方法，是一種全光譜測量法，是將激光光譜的全部同時(shí)入射到多個(gè)波長通道的光電探測器上，探測器同時(shí)獲得整個(gè)測量波長范圍的激光光譜，比現(xiàn)有技術(shù)中的波長掃描法更方便快捷，且能夠同時(shí)測量激光的全部光譜。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中波長掃描法連續(xù)激光光譜和脈沖激光光譜測量方框圖；圖2是本發(fā)明所提供的連續(xù)激光光譜測量方法的原理圖；圖3是本發(fā)明所提供的脈沖激光光譜測量方法的原理圖；圖4是本發(fā)明所提供的脈沖激光和電同步測量信號(hào)的時(shí)序關(guān)系圖；圖5是采用本發(fā)明測量脈沖激光光譜的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
如圖2所示，本發(fā)明所提供的連續(xù)激光光譜測量方法的原理是將含有連續(xù)激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光，分出的光束分別送入不同波段的光濾波器，采用光信號(hào)探測器同時(shí)測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到連續(xù)激光的光譜。
如圖3所示，本發(fā)明所提供的脈沖激光光譜測量方法的原理是將含有脈沖激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光，分出的光束分別送入不同波段的光濾波器，基于脈沖激光的波形或驅(qū)動(dòng)激光的電脈沖信號(hào)得到同步測量的電信號(hào)，并與脈沖激光嚴(yán)格同步，即是保證在激光脈沖周期內(nèi)，采用上述電同步信號(hào)控制探測器實(shí)現(xiàn)同步測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到脈沖激光光譜。
圖4是本發(fā)明所提出的脈沖激光和電同步測量信號(hào)的時(shí)序關(guān)系圖，上述電同步信號(hào)產(chǎn)生與控制電路采用通用模擬和數(shù)字電路得到，其工作原理是通過測量脈沖激光的波形或驅(qū)動(dòng)激光的電脈沖信號(hào)得到同步測量的電信號(hào)，該信號(hào)保證與脈沖激光嚴(yán)格同步，即是保證在激光脈沖周期內(nèi)，電同步信號(hào)控制探測器同步測量不同中心波長的光功率。
如圖5所示為采用本發(fā)明測量脈沖激光光譜的一個(gè)具體實(shí)施例，將1550nm波段半導(dǎo)體激光(LD)脈沖光源通過光纖分光器(splitter)進(jìn)行分光，分別進(jìn)入由光纖濾波器構(gòu)成的不同波段窄帶濾波器進(jìn)行濾波，基于脈沖激光的驅(qū)動(dòng)電脈沖信號(hào)得到同步測量的電信號(hào)，并與脈沖激光嚴(yán)格同步，即是保證在激光脈沖周期內(nèi)，采用上述電同步信號(hào)控制雪崩光電二極管(APD)實(shí)現(xiàn)同步測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到脈沖激光光譜。
權(quán)利要求
1.一種激光光譜測量方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、將具有不同波段的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光；(2)、將上述步驟中分出的光束分別送入不同波段的光濾波器；(3)、采用光信號(hào)探測器同時(shí)探測不同中心波長的光功率的大小，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理與得到激光光譜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光譜測量方法，其特征在于，在測量脈沖激光光譜時(shí)，設(shè)置有電同步脈沖的產(chǎn)生與控制同步測量光脈沖的測試系統(tǒng)，包括以下步驟(1)、將含有脈沖激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光；(2)、將上述步驟中分出的光束分別送入不同波段的光濾波器；(3)、基于脈沖激光的波形或驅(qū)動(dòng)激光的電脈沖信號(hào)得到同步測量的電信號(hào)，并與脈沖激光嚴(yán)格同步；(4)、采用上述電同步信號(hào)控制探測器同步測量不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到脈沖激光光譜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光光譜測量方法，包括以下步驟(1)將含有激光光譜信息的激光束全部通過分光器進(jìn)行分光；(2)將上述步驟中分出的光束分別送入不同波段的光濾波器；(3)采用光信號(hào)探測器同時(shí)探測不同中心波長的光功率，再通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，得到激光光譜。在測量脈沖激光光譜時(shí)，設(shè)置電同步脈沖的產(chǎn)生與控制同步測量光脈沖的測試系統(tǒng)。該方法是一種全光譜探測法，是將激光光譜的全部同時(shí)入射到多個(gè)波長通道的光電探測器上，探測器同時(shí)獲得整個(gè)測量波長范圍的激光光譜，比現(xiàn)有技術(shù)中的波長掃描法更方便快捷，且能夠同時(shí)測量激光的全部光譜。
文檔編號(hào)G01J11/00GK101021438SQ20071004864
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者邱琪, 史雙瑾, 廖云, 熊彩東, 鞏馬理 申請人:電子科技大學(xué)