多參考頻率的激光器波長校驗裝置及其校驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高性能激光器波長校驗，具體涉及多參考頻率的激光器波長校驗裝置及其校驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在高性能激光器的生產(chǎn)與調(diào)試過程中，總能涉及到對激光器波長進行校準(zhǔn)，一種高效的辦法是通過已經(jīng)經(jīng)過校準(zhǔn)的、波長固定的光源作為待測激光器的參考對象，采用直接檢測方法對待測激光器頻率進行測量，圖1所示為基于直接檢測技術(shù)的激光器波長校驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置將參考光源與待測光源在光耦合器進行耦合，再將耦合后的光信號經(jīng)單個光電探測器進行檢測，完成對激光器波長的校驗。
[0003]該方案的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、易于實施、成本低；但是該方案只能檢測其頻率偏差的絕對值，無法區(qū)分待測激光器的頻率偏差方向，即待測激光器的實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)問題是激光器波長校驗裝置只能檢測待測激光器頻率偏差的絕對值，無法區(qū)分其頻率偏差方向的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，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校驗裝置包括:
[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度A不等于第二參考光源的光強度B ;
[0007]第一光耦合器接收多頻率參考光源和激光器發(fā)射的待測光源，進行耦合后輸出；
[0008]光電探測器對所述第一光耦合器輸出的耦合光進行檢測得到拍頻結(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度大小關(guān)系判定待測光源頻率偏差方向，得到該待測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校驗裝置中，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對其頻率進行調(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)過所述光衰減器對其光強度進行調(diào)整，再進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校驗裝置中，所述拍頻結(jié)果有以下三種:
[0013]第一種:在△ f處有一個固定頻率的拍頻分量，在小于△ f處有兩個拍頻分量，且兩個拍頻分量的頻率之和的絕對值為Af;
[0014]第二種:在Af處有一個固定頻率的拍頻分量，在大于Af處有兩個拍頻分量，且兩個拍頻分量的頻率之差的絕對值為Δ?.;
[0015]第三種:在Af處有一個固定頻率的拍頻分量，在大于Af和小于Af處各有一個拍頻分量，且兩個拍頻分量的頻率之差的絕對值為Δ f。
[0016]在上述多參考頻率的激光器波長校驗裝置中，所述結(jié)果判定單元對待測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脊庠垂鈴姸華大于第二參考光源光強度B時，
[0020]如果大于△ f處兩個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脊庠垂鈴姸華小于第二參考光源光強度B時，
[0023]如果大于△ f處兩個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脊庠垂鈴姸華大于第二參考光源光強度B時；
[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脊庠垂鈴姸華小于第二參考光源光強度B時；
[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校驗方法，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度A不等于第二參考光源的光強度B ；
[0034]將多頻率參考光源和激光器發(fā)射的待測光源進行耦合；
[0035]通過光電探測單元對多頻率參考光源和待測光源的耦合光進行檢測得到拍頻結(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度大小關(guān)系判定待測光源頻率偏差方向，得到該待測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對其頻率進行調(diào)制，得到頻率為f2的第二參考頻率光源，則fl-f2 = Δ?.，再通過光衰減器對其光強度進行調(diào)整；
[0040]將光強度調(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處有一個固定頻率的拍頻分量，在小于△ f處有兩個拍頻分量，且兩個拍頻分量的頻率之和的絕對值為Af;
[0043]第二種:在Δ f處有一個固定頻率的拍頻分量，在大于Δ f處有兩個拍頻分量，且兩個拍頻分量的頻率之差的絕對值為Δ?.;
[0044]第三種:在Af處有一個固定頻率的拍頻分量，在大于Af和小于Af處各有一個拍頻分量，且兩個拍頻分量的頻率之差的絕對值為Δ f。
[0045]在上述方法中，對待測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脊庠垂鈴姸華大于第二參考光源光強度B時，
[0049]如果大于△ f處兩個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?