CN111999035A - 一种利用稳频He-Ne激光器的F-P滤光器透射曲线标定方法 - Google Patents

一种利用稳频He-Ne激光器的F-P滤光器透射曲线标定方法 Download PDF

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杨金生
胡兴成
饶长辉
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Abstract

本发明公开了一种利用稳频He‑Ne激光器的F‑P滤光器透射曲线标定方法，该标定方法可以非常准确地标定F‑P滤光器的透射曲线；利用带宽极窄的稳频He‑Ne激光器产生稳频激光并扩束准直，利用分光比为1：1的分光镜将激光分为2束，一束直接进入第二CCD,另一束通过待标定F‑P滤光器后由第一CCD接收，在实验前先对使用的CCD响应特性及分光镜的分光比进行定标。多次调节F‑P滤光器的调谐位置，同时测量激光出射光强以及对应不同调谐位置的透射光功率，利用CCD响应特性及分光镜的分光比校正测量值并计算透射率，使用高斯函数拟合得到透射率‑调谐波长的关系曲线，多次重复测量求取平均值，即为F‑P滤光器的透射曲线，进一步可以计算滤光器的半宽、峰值透射率等主要应用参数。

Description

一种利用稳频He-Ne激光器的F-P滤光器透射曲线标定方法
技术领域
本发明涉及一种F-P滤光器透射曲线的标定方法，特别涉及一种利用稳频He-Ne激光器的F-P滤光器透射曲线标定方法。
背景技术
F-P滤光器是一种性能优良的滤光器件，其主要基于平行平板的多光束干涉原理研制，广泛用于天文观测作为扫描成像光谱仪。在F-P正式应用于扫描成像之前，必须要先对其主要性能参数进行定标，以确保可以在成像时得到准确的数据。
峰值透过率、半宽是F-P的主要应用性能参数，为了对其进行准确标定，一般需要测量其透射曲线。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种***地对F-P滤光器主要应用性能参数进行高精度定标的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用稳频He-Ne激光器的F-P滤光器透射曲线标定方法，包括如下步骤：
步骤1，利用带宽极窄的稳频He-Ne激光器产生稳频激光并扩束准直；
步骤2，不放入待标定F-P滤光器，定标第一CCD、第二CCD的响应以及分光镜分光比；
步骤3，利用分光镜将激光分为2束，一束直接进入第二CCD,另一束通过待标定F-P滤光器后由第一CCD接收；
步骤4，调节待标定F-P滤光器调谐位置于某一调谐波长λi处，同时测量激光出射光功率以及激光经过待标定F-P滤光器的透射光功率；
步骤5，利用第一CCD、第二CCD响应特性及分光镜的分光比校正测量值并计算透射率；
步骤6，改变λi，重复步骤4、5,测量多组透射率A-调谐波长λ数据，用高斯函数拟合曲线，计算曲线半宽及峰值透射率。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明所涉及的F-P滤光器的标定方法实验装置及操作简单，且可以较为准确地定标F-P滤光器的透射曲线。
(2)同时测量激光出射光强以及激光经过F-P滤光器的透射光强计算透射率，避免光源输出功率变化对透射率计算的影响，对光源输出功率稳定性要求较低。
附图说明
图1为本发明定标F-P滤光器的透射曲线方法的流程图；
图2为定标的实验装置示意图；
图中附图标记含义为：1为稳频He-Ne激光器，2为扩束准直镜，3为分光镜，4为待标定F-P滤光器，5为第一CCD，6为第二CCD。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
如图2所示，定标时稳频He-Ne激光器1产生窄带稳频激光，经过扩束准直镜2后由分光镜3分为等强度的两路，其中一路直接由第二CCD 6测量光功率，另一路透过待标定F-P滤光器4再进入第一CCD 5,由计算机控制待标定F-P滤光器4的调谐以及第一CCD 5、第二CCD 6的图像采集。为了避免CCD响应差异以及分光镜3分光误差对测量产生影响，在对待标定F-P滤光器4定标前要先对2个CCD的响应以及分光镜3分光比进行定标。如图1所示，定标待标定F-P滤光器4具体过程如下：
步骤1，利用带宽极窄的稳频He-Ne激光器1产生稳频激光并经过扩束准直镜2扩束准直；
步骤2，不放入待标定F-P滤光器4，定标第一CCD 5、第二CCD 6的响应以及分光镜3分光比；
步骤3，利用分光镜3将激光分为2束，一束直接进入第二CCD 6,另一束通过待标定F-P滤光器4后由第一CCD 5接收；
步骤4，调节待标定F-P滤光器4调谐位置于某一调谐波长λi处，同时测量激光出射光功率以及激光经过待标定F-P滤光器4的透射光功率；
步骤5，利用第一CCD 5、第二CCD 6响应特性及分光镜3的分光比校正测量值并计算透射率；
步骤6，改变λi，重复步骤4、5,测量多组透射率A-调谐波长λ数据，用高斯函数拟合曲线，计算曲线半宽及峰值透射率。设拟合的高斯函数曲线为：
Figure BDA0002624731840000031
则有，
Am＝a
Figure BDA0002624731840000032
式中，A为透射率，a，b，λ0为待计算的拟合参数，Am为待标定F-P滤光器峰值透射率，w为待标定F-P滤光器半宽。

Claims (1)

1.一种利用稳频He-Ne激光器的F-P滤光器透射曲线标定方法，其特征在于步骤如下：
步骤1，利用带宽极窄的稳频He-Ne激光器产生稳频激光并扩束准直；
步骤2，不放入待标定F-P滤光器，定标第一CCD、第二CCD的响应以及分光镜分光比；
步骤3，利用分光镜将激光分为2束，一束直接进入第二CCD,另一束通过待标定F-P滤光器后由第一CCD接收；
步骤4，调节待标定F-P滤光器调谐位置于某一调谐波长λi处，同时测量激光出射光功率以及激光经过待标定F-P滤光器的透射光功率；
步骤5，利用第一CCD、第二CCD响应特性及分光镜的分光比校正测量值并计算透射率；
步骤6，改变λi，重复步骤4、5,测量多组透射率A-调谐波长λ数据，用高斯函数拟合曲线，计算曲线半宽及峰值透射率。
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