光栅型光谱仪波长准确度校准方法.pdf

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1、第41卷第1期光电工程Vo1．41NO．12014年1月Opto—ElectronicEngineeringJan．2014文章编号：1003—501X(2014)01—0073—04光栅型光谱仪波长准确度校准方法王少水，朱兴邦，孙权社，赵发财(中国电子科技集团公司第四十一研究所，山东青岛266555)摘要：针对低压汞灯谱线能量弱且量值无法溯源的难题，本丈以l064nm单块固体环形激光器作为基频光，经过两次倍频分别得到532nm、266nm激光，通过调制转移光谱技术将532nm激光频率锁定在碘分子超精

2、细谱线上，以此为基础对光栅型光谱仪的波长准确度进行校准。实验结果表明，稳频波长源输出的三波长具有严格的倍数关系，能够准确有效地对光栅型光谱仪波长准确度进行校准，具有很好的实际应用价值。关键词：光栅型光谱仪；波长准确度；稳频波长源；调制转移光谱技术中图分类号：TH744．1；TN253文献标志码：Adoi：10．3969~．issn．1003—50IX．2014．01．013CalibrationforWavelengthLinearityofGratingSpectrometerWANGShaoshu

3、i，ZHUXingbang，SUNQuanshe，ZHAOFacai(The41stResearchInstituteofCETC，Qingdao266555，ShandongProvince，China)Abstract：Thespectrumpoweroflow—pressuremercuryisweak，andthespectrallinescannotbetraceabletonationalstandard．UsingSHGandFHGtechnique，thelaserat532nmand

4、266nmwasobtainedbasedon1064nmsinglesolid—stateringlaser．Usingmodulationtransferspectroscopy,thefrequencyofthe532nmlaserwasstabilizedat10hyperfineSpectraof127IR(56)32—0．Thewavelengthaccuracyofgratingspectrographwascalibrated．Theexperimentresultsprovethat

5、thewavelengthsoffrequencystabilizedwavelengthsourcehavestrictmultiplerelationshipandthe，wavelengthaccuracyofgratingspectrographcanbecalibratedaccuratelyandeffectively．Sothistechniquehasgoodapplicationvalue．Keywords：gratingspectrograph；wavelengthaccuracy

6、；frequencystabilizedwavelengthsource；modulationtransferspectrOscOpy0引言目前光谱分析仪的分光方式主要有两种：光栅法和干涉法。光栅法具有扫描速度快、成本低的特点，从而得到广泛的应用。一般的光栅型光谱分析仪的出射狭缝位置固定不动，光栅由高精度的直流无刷电机驱动，随着光栅方位的变化，探测器接收到的光波长也将相应变化。光栅的角位置与波长之间建立起一种对应关系，通过检测当前光栅的位置，就可以得到被测光的波长。JJG1035-2008通信用光谱分

7、析仪检定规程规定了通信波段光栅型光谱仪(600-1700nm)波长准确度的校准方法，采用可调谐激光器(1260～l640nm)、633nm激光器作为波长源，以标准波长计作为波长标准。随着光电子技术的发展，光栅型光谱仪的测量范围已延伸至紫外波段，而且越来越多的紫外光谱仪被装备到卫星和空问站上，通过配备多个闪耀光栅，紫外光谱仪测量范围可涵盖紫外、可见及近红外等波段。现阶段主要采用气体放电灯(低压汞灯、空心阴极灯等)对紫外光谱仪的波长准确度进行校准，测量不确定收稿日期：2013～0723{收到修改稿日期：2

8、0130922基金项目：技术基础科研项目(J312012B002；J312011A003)作者简介：t~,-7kd985一)，gfi2N)，山东泰安人。工程师，硕士，主要研究工作是光电子校准技术研究。E，mail：wss．2008@163_comhttp：／／wwwgdgcaCC174光电工程较大，不能满足高精度紫外光谱仪的校准需求。如海洋光学的一款紫外光谱仪，分辨力优于0．01nm，气体放电灯(如低压汞灯)校准精度仅到0_2nm，远低于光谱分辨力。为解