微小型光譜儀在激光波長測量中的應用
目前測量激光波長參數(shù)的儀器大致分為三類,一類是波長計,功能簡單,操作方便,精度也比較高,但是一般只能讀出波長數(shù)據(jù),當激光器是多波長或者光譜較寬時,測量有可能不準確;一類是掃描FP腔,主要是研究激光器的光譜形狀,一般不給出波長的絕對數(shù)值;還有一類就是光譜儀,它給出激光的絕對波長值也給出激光光譜的形狀。本文將以Avantes公司的微型光纖光譜儀AvaSpec2048為例,介紹微型光譜儀在測量激光波長方面的應用。
2.1 儀器原理
荷蘭Avantes公司的AvaSpec2048光纖光譜儀,采用對稱式光路設計,焦距75mm,包括光纖接頭(標準SMA接口,也可以選擇其它類型的接口)、準直鏡、衍射光柵、聚焦鏡和Sony ILX554型2048像素線陣CCD探測器,測量波長范圍2001100nm,最高分辨率0.04nm,提供USB1.1 或USB2.0 接口、RS232接口和I/O外觸發(fā)接口。
圖1 AvaSpec2048FT光譜儀的光學平臺
2.2.1 外觸發(fā)功能
AvaSpec2048FT型光譜儀可以工作在連續(xù)測量狀態(tài),也可以工作在外觸發(fā)模式下。當時用外觸發(fā)模式時,在接受外觸發(fā)信號之后1.3微秒開始測量。在開始測量的同時,光譜儀還可以輸出一個TTL信號來觸發(fā)其他光源,比如脈沖激光器或者氙燈等。這一點在測量脈沖激光器波長測量,尤其時激光重復頻率比較低時(比如每秒鐘1次)非常有用。此外,在AvaSoftFull軟件還可以設置光譜儀輸出TTL信號與開始測量光譜之間的時間延遲,延遲時間從42ns到2.7ms可調。
圖2 AvaSpec2048FT
光譜儀外觸發(fā)時序圖
t2=從發(fā)出TTL 電平到開始測量, 42ns– 2.7ms 可調,步長42ns
tint= 積分時間, 2.0ms – 60sec可調
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