一種紫外光譜儀波長校準方法，主要由532nm基頻激光器、穩頻系統、倍頻系統及伺服控制系統組成，整個裝置的工作過程為：532nm的基頻激光器通過分光元件分成兩路，一路通過穩頻裝置，穩頻裝置提供一個頻率穩定的參考頻率，如果基頻激光的頻率偏離參考頻率，穩頻裝置會產生反饋信號，該信號通過伺服控制系統，調節基頻激光器的腔長，保證532nm的基頻光頻率穩定在穩頻裝置提供的參考頻率上，保證532nm的激光頻率的穩定；另一路通過倍頻裝置產生266nm的紫外激光，由于532nm基頻光頻率穩定，則266nm的倍頻激光的頻率也會保持穩定，通過光耦合系統后，進入紫外光譜儀，開展紫外光譜儀校準。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種波長校準方法，尤其是。
技術介紹
在光譜的量值溯源體系中，可見光和近紅外波段的光波長可溯源到原子頻標，但是在紫外波段還處于研究階段。現階段國際上對于紫外光波長定標大多采用原子譜線燈的校準方法，具體技術方案為將光譜標準燈在規定電流(或電壓)下點亮，在規定時間內預熱，然后將標準燈的輻射光耦合至紫外光譜儀，記錄光譜儀波長示值，并與光譜標準燈的標準值進行比較。由于低壓汞燈的譜線能量太小，還無法實現量值溯源，低壓汞燈的標準值一般為生產商給出值，或科研生產的默認值。隨著光電子技術的發展，紫外技術在軍事上的應用越來越廣泛，紫外光譜儀的應用也隨之增加。波長準確性是考核紫外光譜儀性能的主要參數之一，現階段主要采用原子 譜線燈(低壓汞燈、空心陰極燈等)的特征譜線來校準紫外光譜儀波長，該方法存在的缺點主要有(I)原子譜線燈的線寬較寬，不能滿足高分辨率紫外光譜分析儀的校準要求。如海洋光學的一款紫外光譜儀，分辨率優于O. Olnm,光譜儀依靠波長燈定標，光譜準確度只有O. 5nm，遠低于光譜分辨率。(2)原子譜線燈的特征譜線易受到燈內壓強、溫度等因素的影響，導致校準結果產生較大的不確定度。(3)市場上有很多生產光譜標準燈的廠商，但是他們沒有統一的生產標準，導致生產的光譜標準燈存在不同程度的差異，用這類標準燈來校準紫外光譜儀不能保證準確性，也不能解決波長校準的溯源問題。針對目前紫外光譜儀波長校準方法存在的問題，本專利技術利用532nm激光通過倍頻得到266nm激光，激光的窄線寬特性可滿足高分辨率紫外光譜儀的波長校準要求；為了保證波長源輸出波長準確且穩定，本專利技術對532nm的基頻光進行了穩頻處理，將其頻率穩定在碘分子的特征譜線上，從而保證了 266nm波長的穩定性。實驗表明本專利技術性能穩定、準確度高，能夠有效解決現有技術所存在的各種問題，具有很高的推廣應用價值。
技術實現思路
針對上述缺點，本專利技術建立一套紫外標準波長源，該波長源的輸出波長穩定且準確度高，并且可溯源到自然基準和國家標準，從而有效解決現有紫外光譜儀波長校準方法存在的問題。本專利技術的目的之一是通過以下技術方案來實現的本專利技術主要由532nm基頻激光器、穩頻系統、倍頻系統及伺服控制系統組成，整個裝置的工作過程為532nm的基頻激光器通過分光元件分成兩路，一路通過穩頻裝置，穩頻裝置提供一個頻率穩定的參考頻率，如果基頻激光的頻率偏離參考頻率，穩頻裝置會產生反饋信號，該信號通過伺服控制系統，調節基頻激光器的腔長，保證532nm的基頻光頻率穩定在穩頻裝置提供的參考頻率上，保證532nm的激光頻率的穩定；另一路通過倍頻裝置產生266nm的紫外激光，由于532nm基頻光頻率穩定，則266nm的倍頻激光的頻率也會保持穩定，通過光耦合系統后，進入紫外光譜儀，開展紫外光譜儀校準。同時，裝置可產生具有嚴格倍數關系的1064nm、532nm及266nm激光，可對光柵型光譜儀的波長線性進行校準。本專利技術具有以下優點(I)波長準確度高，可滿足高分辨率紫外光譜儀的波長校準要求。(2)具有穩頻系統,可保證輸出波長的穩定性。(3)具有波長溯源性，波長可溯源到自然基準和國家標準。(4)可產生具有嚴格倍數關系的激光，對紫外光譜儀的波長線性進行校準。 附圖說明下面結合附圖對本專利技術的具體實施例作進一步詳細的說明。圖1266nm標準波長產生流程示意2532nm、1064nm激光產生流程示意3碘分子吸收穩頻原理流程示意4環形倍頻腔原理流程示意圖具體實施例方式以下將結合附圖，對本專利技術的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本專利技術，而不是為了限制本專利技術的保護范圍。本專利技術主要由532nm基頻激光器、穩頻系統、倍頻系統及伺服控制系統組成，整個裝置的工作過程為圖I為266nm標準波長產生不意圖，532nm的基頻激光器通過分光兀件分光,一束通過穩頻裝置，穩頻裝置提供一個頻率穩定的參考頻率，如果基頻激光的頻率偏離參考頻率，穩頻裝置會產生反饋信號，該信號通過伺服控制系統，調節基頻激光器的腔長，使532nm的基頻光頻率穩定在穩頻裝置提供的參考頻率上，保證532nm的激光頻率的穩定；另一路通過倍頻裝置產生266nm的紫外激光，由于532nm基頻光頻率穩定，則266nm的倍頻激光的頻率也會保持穩定，通過光耦合系統后，進入紫外光譜儀，開展紫外光譜儀校準技術的研究。圖2為532nm可調諧激光產生不意圖，808nm的半導體激光器作為泵浦光源,激勵鍵合Nd: YV04晶體，產生1064nm的近紅外光，1064nm的近紅外光通過倍頻晶體，產生532nm的可見光。532nm激光通過碘分子吸收穩頻后，1064nm激光可同時實現穩頻輸出。圖3為碘分子吸收穩頻原理示意圖，激光器輸出的光經過偏振分束棱鏡分為偏振方向相互垂直的兩束光，其中一束經過電光調制器對光線進行調制，另一束光線未進行調制，兩束光反向進入碘室，通過控溫裝置保持碘室溫度穩定，在碘室中，兩束光產生非線性四波混頻，實現邊帶由調制光束向未調制光束的轉移。未調制光束和新產生的邊帶經偏振分束棱鏡導入光電差分探測器(DET)，通過雙平衡混頻器解調，獲得外差光譜作為激光穩頻的控制鑒頻信號，差分信號進過電路系統控制激光器腔體上的壓電陶瓷，改變腔長，從而使激光器的頻率穩定在參考頻率上。圖4為環形倍頻腔原理示意圖，基頻偏振光，經過λ/4玻片和λ/2玻片轉換成線偏振光，實現偏振匹配，透鏡將基頻光耦合到腔體內，實現空間模式匹配。環形腔由平面鏡Μ1、Μ2和凹面反射鏡Μ3、Μ4組成、其中Ml為耦合鏡，用來實現基頻腔外和腔內光束的耦合，其透過率經過特殊選擇，滿足倍頻要求。反射鏡Μ2、Μ3、Μ4對基頻光具有高反射率，其中Μ4同時對倍頻光具有高透過率，以實現二次諧波的提取。圖中的探測器I和2用于監視倍頻激光波長與諧波共振波之間的失調。失調時，會產生誤差信號，該信號經過反饋系統，反饋到壓電陶瓷驅動器，通過壓電陶瓷的伸縮調節腔長，實現倍頻腔與激光器之間的跟蹤與鎖定， 腔內光功率由于諧振作用而獲得增強，產生更大的倍頻功率。權利要求1.，其特征在于該方法包括532nm基頻激光器、穩頻系統、倍頻系統及伺服控制系統。2.如權利要求I所述的紫外光譜儀波長校準方法，其特征在于利用532nm激光通過外部環形倍頻腔，倍頻得到266nm激光，并對532nm的基頻光進行穩頻處理，將其頻率穩定在碘分子的特征譜線上，266nm倍頻的激光通過光耦合系統后，進入紫外光譜儀，開展紫外光譜儀校準。3.如權利要求I或2所述的紫外光譜儀波長校準方法，其特征在于532nm的基頻激光器通過分光元件分成兩路，一路通過穩頻裝置，穩頻裝置提供一個頻率穩定的參考頻率，保證532nm的基頻光頻率穩定在穩頻裝置提供的參考頻率上，保證532nm的激光頻率的穩定；另一路通過倍頻裝置產生266nm的紫外激光，由于532nm基頻光頻率穩定，則266nm的倍頻激光的頻率也會保持穩定，通過光耦合系統后，進入紫外光譜儀，開展紫外光譜儀校準。4.如權利要求3所述的紫外光譜儀波長校準方法，其特征在于基頻激光的頻率偏離參考頻率，穩頻裝置會產生反饋信號，該信號通過伺服控制系統，調節基頻激光器的腔長。5.如權利要求I所述的紫外光譜儀波長校準方法，其特征在于裝置可同時產生具本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種紫外光譜儀波長校準方法，其特征在于：該方法包括532nm基頻激光器、穩頻系統、倍頻系統及伺服控制系統。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王少水，張洪喜，孫權社，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第四十一研究所，
類型：發明
國別省市：
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