Fizeau波長計是準確測量激光波長的常用器件,適用于外腔半導體激光器的波長標定吠昭。本文簡單介紹了Fizeau波長計的原理以及MOGLabs的FZW系列波長計特點喊括。
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Fizeau波長計簡介
對于可調(diào)諧的半導體激光器而言,在使用時一般不能確定其輸出波長矢棚。因為調(diào)諧機構(gòu)可以在很寬的波長范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出光的波長郑什,而半導體激光器的輸出波長也隨著工作參數(shù)的變化而改變。因此對激光器的波長進行標定蒲肋,做出實時的精確指示對于一些研究來說很重要蘑拯。
而在各種波長測量方法中,干涉法是實用兜粘、精確以及可行的技術(shù)之一申窘。斐索(Fizeau,F(xiàn)ZW)波長計采用斐索干涉儀的方法檢測激光器的波長孔轴,典型的斐索激光波長計的關(guān)鍵部件是一個上下反射面之間有一定角度的楔形干涉腔剃法,并隨著光程長度的變化,隨之產(chǎn)生空間變化的干涉條紋路鹰。由此產(chǎn)生的干涉圖樣的條紋間距和相位都與入射光的波長有關(guān)贷洲,因此分析它們的結(jié)構(gòu)可以精確地確定激光波長。
圖1 斐索波長計原理示意圖
波長的粗略估計可以直接從條紋間距得到晋柱,其絕對精度為百分之一优构。可以通過條紋圖樣的相位來進一步改進這一初步估計雁竞。在不犧牲絕對精度的前提下钦椭,采用不同自由光譜范圍(FSRs)的多個標準具來細化波長的測量。MOGLabs FZW系列波長計使用了四個這樣的標準具碑诉,使得zui終的FSR達到7.5 GHz彪腔,測定波長的絕對精度達到107分之一。
圖2 準直的單色激光和菲索標準具在成像探測器上產(chǎn)生干涉圖樣进栽。波長是通過結(jié)合四種不同標準具的條紋測量結(jié)果計算得到
MOGLabs FZW系列波長計沒有活動部件漫仆,具有非常高靈敏度的半導體成像,可以實現(xiàn)高測量速度(高達350每秒)泪幌,并且僅用幾微瓦的激光就能測量脈沖源盲厌。無機械部件磨損保證了其有較長的使用壽命署照。標準具是光學接觸(optically-contacted)的熔融二氧化硅,具有低熱膨脹系數(shù)吗浩,使其非常堅固建芙、可靠和穩(wěn)定《螅基于MEMS的高精度傳感器用于修正對環(huán)境變化所帶來的干擾禁荸,無需重新校準即可保持精度。同時FZW還集成了32位微處理器和高分辨率緊湊型彩色顯示器阀湿,在不借助計算機的情況下就可以完成波長的計算并顯示赶熟,方便隨搬隨測。并且能夠提供PID頻率反饋鎖定陷嘴,起到穩(wěn)頻的作用映砖。
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