微小型光譜儀在激光波長(cháng)測量中的應用
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目前測量激光波長(cháng)參數的儀器大致分為三類(lèi)，一類(lèi)是波長(cháng)計，功能簡(jiǎn)單，操作方便，精度也比較高，但是一般只能讀出波長(cháng)數據，當激光器是多波長(cháng)或者光譜較寬時(shí)，測量有可能不準確；一類(lèi)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(cháng)的絕對數值；還有一類(lèi)就是光譜儀，它給出激光的絕對波長(cháng)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(cháng)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(chēng)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(lèi)型的接口）、準直鏡、衍射光柵、聚焦鏡和Sony ILX554型2048像素線(xiàn)陣CCD探測器，測量波長(cháng)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(xué)平臺
2.2.1 外觸發(fā)功能
AvaSpec2048FT型光譜儀可以工作在連續測量狀態(tài)，也可以工作在外觸發(fā)模式下。當時(shí)用外觸發(fā)模式時(shí)，在接受外觸發(fā)信號之后1.3微秒開(kāi)始測量。在開(kāi)始測量的同時(shí)，光譜儀還可以輸出一個(gè)TTL信號來(lái)觸發(fā)其他光源，比如脈沖激光器或者氙燈等。這一點(diǎn)在測量脈沖激光器波長(cháng)測量，尤其時(shí)激光重復頻率比較低時(shí)（比如每秒鐘1次）非常有用。此外，在A(yíng)vaSoftFull軟件還可以設置光譜儀輸出TTL信號與開(kāi)始測量光譜之間的時(shí)間延遲，延遲時(shí)間從42ns到2.7ms可調。
圖2 AvaSpec2048FT
光譜儀外觸發(fā)時(shí)序圖
t2=從發(fā)出TTL 電平到開(kāi)始測量, 42ns– 2.7ms 可調,步長(cháng)42ns
tint= 積分時(shí)間, 2.0ms – 60sec可調
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