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光波长测试测量设备--波长计
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光波长测试测量设备--波长计

2023-12-11
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波长计的基本原理是利用谐振腔的谐振特性来实现波长的测量。谐振腔是一种具有特定几何形状和尺寸的空间,它可以在一定的频率范围内产生稳定的电磁场。当外界的电磁波进入谐振腔时,如果其频率与谐振腔的固有频率相等或接近,就会在腔内形成强烈的共振现象,使腔内的电磁场强度达到最大。反之,如果外界电磁波的频率与谐振腔的固有频率相差较大,就会在腔内形成弱的或无共振现象,使腔内的电磁场强度很小或为零。因此,通过调节谐振腔的尺寸或形状,使其固有频率与待测信号的频率相匹配,就可以测出待测信号的波长。


波长计按照其耦合方式可以分为两种:通过式和吸收式。通过式波长计通过两个耦合结构(输入端和输出端)串接在测量系统中。测量时,只要调节波长计调谐杆或活塞,使谐振腔的谐振频率等于待测信号的频率,此时腔体产生谐振,使腔中的电磁场最强,这样通过输出耦合结构耦合输出的功率最大,从而通过检波器输出的检波电流(幅值)也最大。当调节波长计的调谐杆或活塞使腔体失谐时,此时腔中的电磁场很弱,因而检波电流也相应较小甚至为零。吸收式波长计腔体只有一个耦合结构。当调节波长计的调谐活塞使腔体的谐振频率等于待测信号的频率时,腔体产生谐振,此时系统中有部分能量进入腔体,使检波器输出的检波电流减至最小。当腔体失谐时,腔中的电磁场很弱,几乎不吸收系统中的能量,指示器具有正常的输出。


波长计的优点主要有以下几点:

•  测量速度快,一般只需几秒钟就可以完成波长的测量。

•  测量精度高,一般可以达到0.01%或更高的水平。

•  测量范围广,一般可以覆盖从微波到可见光的各个频段。

•  测量方法简单,只需调节谐振腔的参数,无需复杂的校准和计算。


波长计的缺点主要有以下几点:

•  测量灵敏度受到谐振腔的Q值的限制,Q值越高,灵敏度越高,但同时也会增加谐振腔的损耗和温度敏感性。

•  测量稳定性受到环境因素的影响,温度、湿度、气压等因素都会导致谐振腔的尺寸和形状发生变化,从而影响波长的测量结果。

•  测量分辨率受到谐振腔的带宽的限制,带宽越窄,分辨率越高,但同时也会降低波长计的动态范围和信噪比。


波长计的应用领域主要有以下几个:

•  光通信:波长计可以用于测量光纤通信中的光信号的波长,以及光器件的波长特性,如激光器、光放大器、光滤波器等。

•  光子技术:波长计可以用于测量光子技术中的光信号的波长,以及光子器件的波长特性,如光开关、光调制器、光传感器等。

•  光谱学:波长计可以用于测量光谱学中的光信号的波长,以及光谱特性,如吸收光谱、发射光谱、荧光光谱等。

•  光学测量:波长计可以用于测量光学测量中的光信号的波长,以及光学参数,如折射率、色散、相位等。


光波长测试测量设备--波长计
2023-12-11

波长计的基本原理是利用谐振腔的谐振特性来实现波长的测量。谐振腔是一种具有特定几何形状和尺寸的空间,它可以在一定的频率范围内产生稳定的电磁场。当外界的电磁波进入谐振腔时,如果其频率与谐振腔的固有频率相等或接近,就会在腔内形成强烈的共振现象,使腔内的电磁场强度达到最大。反之,如果外界电磁波的频率与谐振腔的固有频率相差较大,就会在腔内形成弱的或无共振现象,使腔内的电磁场强度很小或为零。因此,通过调节谐振腔的尺寸或形状,使其固有频率与待测信号的频率相匹配,就可以测出待测信号的波长。


波长计按照其耦合方式可以分为两种:通过式和吸收式。通过式波长计通过两个耦合结构(输入端和输出端)串接在测量系统中。测量时,只要调节波长计调谐杆或活塞,使谐振腔的谐振频率等于待测信号的频率,此时腔体产生谐振,使腔中的电磁场最强,这样通过输出耦合结构耦合输出的功率最大,从而通过检波器输出的检波电流(幅值)也最大。当调节波长计的调谐杆或活塞使腔体失谐时,此时腔中的电磁场很弱,因而检波电流也相应较小甚至为零。吸收式波长计腔体只有一个耦合结构。当调节波长计的调谐活塞使腔体的谐振频率等于待测信号的频率时,腔体产生谐振,此时系统中有部分能量进入腔体,使检波器输出的检波电流减至最小。当腔体失谐时,腔中的电磁场很弱,几乎不吸收系统中的能量,指示器具有正常的输出。


波长计的优点主要有以下几点:

•  测量速度快,一般只需几秒钟就可以完成波长的测量。

•  测量精度高,一般可以达到0.01%或更高的水平。

•  测量范围广,一般可以覆盖从微波到可见光的各个频段。

•  测量方法简单,只需调节谐振腔的参数,无需复杂的校准和计算。


波长计的缺点主要有以下几点:

•  测量灵敏度受到谐振腔的Q值的限制,Q值越高,灵敏度越高,但同时也会增加谐振腔的损耗和温度敏感性。

•  测量稳定性受到环境因素的影响,温度、湿度、气压等因素都会导致谐振腔的尺寸和形状发生变化,从而影响波长的测量结果。

•  测量分辨率受到谐振腔的带宽的限制,带宽越窄,分辨率越高,但同时也会降低波长计的动态范围和信噪比。


波长计的应用领域主要有以下几个:

•  光通信:波长计可以用于测量光纤通信中的光信号的波长,以及光器件的波长特性,如激光器、光放大器、光滤波器等。

•  光子技术:波长计可以用于测量光子技术中的光信号的波长,以及光子器件的波长特性,如光开关、光调制器、光传感器等。

•  光谱学:波长计可以用于测量光谱学中的光信号的波长,以及光谱特性,如吸收光谱、发射光谱、荧光光谱等。

•  光学测量:波长计可以用于测量光学测量中的光信号的波长,以及光学参数,如折射率、色散、相位等。