微小型光谱仪在激光波长测量中的应用

1.引言

目前测量激光波长参数的仪器大致分为三类，一类是波长计，功能简单，操作方便，精度也比较高，但是一般只能读出波长数据，当激光器是多波长或者光谱较宽时，测量有可能不准确；一类是扫描FP腔，主要是研究激光器的光谱形状，一般不给出波长的绝对数值；还有一类就是光谱仪，它给出激光的绝对波长值也给出激光光谱的形状。本文将以Avantes公司的微型光纤光谱仪AvaSpec2048为例，介绍微型光谱仪在测量激光波长方面的应用。

2.1 仪器原理

荷兰Avantes公司的AvaSpec2048光纤光谱仪，采用对称式光路设计，焦距75mm，包括光纤接头（标准SMA接口，也可以选择其它类型的接口）、准直镜、衍射光栅、聚焦镜和Sony ILX554型2048像素线阵CCD探测器，测量波长范围2001100nm，最高分辨率0.04nm，提供USB1.1 或USB2.0 接口、RS232接口和I/O外触发接口。

图1 AvaSpec2048FT光谱仪的光学平台

2.2 性能介绍

2.2.1 外触发功能

AvaSpec2048FT型光谱仪可以工作在连续测量状态，也可以工作在外触发模式下。当时用外触发模式时，在接受外触发信号之后1.3微秒开始测量。在开始测量的同时，光谱仪还可以输出一个TTL信号来触发其他光源，比如脉冲激光器或者氙灯等。这一点在测量脉冲激光器波长测量，尤其时激光重复频率比较低时（比如每秒钟1次）非常有用。此外，在AvaSoftFull软件还可以设置光谱仪输出TTL信号与开始测量光谱之间的时间延迟，延迟时间从42ns到2.7ms可调。

图2 AvaSpec2048FT
光谱仪外触发时序图

t1= 从收到外触发信号到发出TTL电平， 1.3us
t2=从发出TTL 电平到开始测量, 42ns– 2.7ms 可调,步长42ns
tint= 积分时间, 2.0ms – 60sec可调