專利名稱：波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法，尤指一種可用于便攜式光測(cè)量?jī)x器上的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法。
背景技術(shù)：
如第二圖所示的一種現(xiàn)有波長(zhǎng)檢測(cè)裝置1100干涉儀(interferometer)的架構(gòu)示意圖，該種干涉儀通常用來(lái)測(cè)量待測(cè)光的波長(zhǎng)，主要包括用來(lái)發(fā)射已知波長(zhǎng)爲(wèi)λ0的參考光的參考光源1101、固定鏡1102、可平行地沿光路徑方向移動(dòng)的可動(dòng)鏡1103、與光路徑成45度角的單向透鏡1104、待測(cè)光檢測(cè)器1105以及參考光檢測(cè)器1106。
在該干涉儀中，未知波長(zhǎng)λ的待測(cè)光被發(fā)射到單向透鏡1104的B點(diǎn)，部分出射光被單向透鏡1104反射到固定鏡1102，然后反向180度反射到單向透鏡1104的A點(diǎn)，最后到達(dá)待測(cè)光檢測(cè)器1105。待測(cè)光的另一部分出射光自單向透鏡1104的B點(diǎn)透射至可動(dòng)鏡1103，可動(dòng)鏡1103將其反向180度反射至單向透鏡1104的A點(diǎn)，最后入射至待測(cè)光檢測(cè)器1105。
同時(shí)，一部分參考光束自參考光源1101發(fā)出，經(jīng)由單向透鏡1104的A點(diǎn)、固定鏡1102、單向透鏡1104的B點(diǎn)到達(dá)參考光檢測(cè)器1106，而另一部分則經(jīng)由單向透鏡1104的A點(diǎn)、可動(dòng)鏡1103以及單向透鏡1104的B點(diǎn)到達(dá)參考光檢測(cè)器1106。
這樣，每一光檢測(cè)器1105、1106都接收到兩束光，即經(jīng)過(guò)固定鏡1102的光和經(jīng)過(guò)可動(dòng)鏡1103的光，從而產(chǎn)生相應(yīng)兩束光的差值。
請(qǐng)參照第三圖，待測(cè)光檢測(cè)器1105輸出的連續(xù)兩個(gè)峰值之間的間隔距離P與待測(cè)光的波長(zhǎng)λ相對(duì)應(yīng)。當(dāng)可動(dòng)鏡1103沿第二圖所示的箭頭方向位移時(shí)，所述差值的峰值分別由光檢測(cè)器1105、1106循環(huán)輸出。如果可動(dòng)鏡1103位移一段距離D，那么待測(cè)光的波長(zhǎng)λ由待測(cè)光檢測(cè)器1105輸出峰值的次數(shù)n0、參考光檢測(cè)器1106輸出峰值的次數(shù)n1以及參考光的波長(zhǎng)λ0決定，從而得出待測(cè)光的波長(zhǎng)。
然而，使用該干涉儀測(cè)量波長(zhǎng)，須在可動(dòng)鏡1103發(fā)生位移的前提下方可測(cè)得波長(zhǎng)，操作步驟多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，干涉儀價(jià)格昂貴，不利于降低成本。
因此，有必要提供一種新的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便并且成本低廉，相較于現(xiàn)有技術(shù)，可迅速地自動(dòng)檢測(cè)出待測(cè)光的波長(zhǎng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法，其中該波長(zhǎng)檢測(cè)裝置可用于便攜式光測(cè)量?jī)x器上，主要包括有分光器、信號(hào)衰減組件、第一光傳感器、第二光傳感器、處理單元以及光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表。該波長(zhǎng)檢測(cè)方法包括將一待測(cè)光分成第一光束和第二光束；將前述第一光束轉(zhuǎn)換成第一輸出信號(hào)；信號(hào)衰減組件接收并且衰減第二光束；將經(jīng)由該信號(hào)衰減組件衰減的第二光束轉(zhuǎn)換成第二輸出信號(hào)；依據(jù)前述第一及第二輸出信號(hào)，計(jì)算前述第一及第二輸出信號(hào)的差值，從而得出待測(cè)光的光損耗量；依據(jù)該待測(cè)光的光損耗量對(duì)照光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表查出所述光損耗量對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用處理單元以及光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表的數(shù)字化處理，僅需測(cè)量出待測(cè)光的光損耗量，對(duì)照光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表，即可迅速地自動(dòng)查出該光損耗量所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，從而實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便并且成本低廉的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法。

圖1是本發(fā)明波長(zhǎng)檢測(cè)裝置的架構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有波長(zhǎng)檢測(cè)裝置的架構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示的現(xiàn)有波長(zhǎng)檢測(cè)裝置的原理示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法可用于便攜式光測(cè)量?jī)x器上，例如用于光功率計(jì)、光損耗計(jì)等，用來(lái)檢測(cè)輸入的待測(cè)光的波長(zhǎng)。該波長(zhǎng)檢測(cè)裝置主要包括有分光器2、信號(hào)衰減組件5、通過(guò)第一光纖3與分光器2連接的第一光傳感器6、通過(guò)第二光纖4與分光器2連接的第二光傳感器7、處理單元(如微處理器MCU)8以及光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表(未圖示)；該對(duì)應(yīng)查詢表可通過(guò)多次統(tǒng)計(jì)測(cè)量不同待測(cè)光經(jīng)過(guò)上述信號(hào)衰減組件5時(shí)，產(chǎn)生的光損耗量而得，其對(duì)應(yīng)查詢表依據(jù)信號(hào)衰減組件5的特性(例如衰減量)而不同，該對(duì)應(yīng)查詢表并可內(nèi)建于處理單元8的存儲(chǔ)單元(如內(nèi)存)中以供快速查詢比對(duì)，從而獲知待測(cè)光的波長(zhǎng)；另外，該對(duì)應(yīng)查詢表也可獨(dú)立記錄在記錄媒體(如紙張)中，供使用者比對(duì)。
一光源1用來(lái)產(chǎn)生波長(zhǎng)λ未知的待測(cè)光，通過(guò)一光纖(未標(biāo)號(hào))將待測(cè)光傳至分光器2。光在該光纖以及上述第一、第二光纖3、4均為單向傳播。在本實(shí)施方式中，分光器2是50/50分光器，用來(lái)將前述待測(cè)光均等地分成第一光束和第二光束。第一、第二光傳感器6、7可以是任何光傳感組件，例如光電二極管。設(shè)置在自分光器2至第二光傳感器7間的第二光束的光路上的信號(hào)衰減組件5可以是具有信號(hào)衰減作用的任何組件，用來(lái)衰減第二光束。在本實(shí)施方式中，該信號(hào)衰減組件5是通過(guò)卷曲一段光纖4而形成的圓環(huán)狀光纖圈。由于不同波長(zhǎng)的光經(jīng)過(guò)同一光纖圈時(shí)其光損耗量會(huì)不同，因此可將不同波長(zhǎng)經(jīng)過(guò)該光纖圈產(chǎn)生的光損耗量對(duì)應(yīng)查詢表，即光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表事先內(nèi)建在處理單元8的內(nèi)存(未圖示)或可供處理單元8存取的內(nèi)存中，以記錄各種不同光損耗量及其所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值。
基于上述設(shè)置，當(dāng)用戶使用本發(fā)明提供的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置測(cè)量待測(cè)光的波長(zhǎng)時(shí)，可依據(jù)以下波長(zhǎng)檢測(cè)方法的步驟進(jìn)行測(cè)量第一步光源1將波長(zhǎng)λ未知的待測(cè)光發(fā)射至分光器2；第二步分光器2將前述待測(cè)光均等地分成第一光束及第二光束；第三步第一光束自分光器2經(jīng)過(guò)第一光纖3到達(dá)第一光傳感器6，因其所經(jīng)路徑較短，損耗可以近似為零，即可以近似認(rèn)為第一光束未經(jīng)任何衰減到達(dá)第一光傳感器6。第一光傳感器6將接收到的第一光束轉(zhuǎn)換成代表該第一光束光功率的第一輸出信號(hào)并傳送到處理單元8。同時(shí)，第二光束經(jīng)第二光纖4并且經(jīng)信號(hào)衰減組件5衰減后到達(dá)第二光傳感器7，被第二光傳感器7轉(zhuǎn)換成代表第二光束光功率的第二輸出信號(hào)傳送到處理單元8；第四步處理單元8利用第一、第二輸出信號(hào)，產(chǎn)生該二輸出信號(hào)的差值，從而得出待測(cè)光的光損耗量L；最后，對(duì)照光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表中的數(shù)據(jù)，查出該光損耗量L所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，即該待測(cè)光的波長(zhǎng)λ。此外，處理單元8也可依據(jù)該對(duì)應(yīng)查詢表的數(shù)據(jù)，自動(dòng)地對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換出該待測(cè)光的波長(zhǎng)λ。
例如，構(gòu)成信號(hào)衰減組件5的圓環(huán)狀光纖圈的半徑為14mm。當(dāng)未經(jīng)衰減的待測(cè)光的光功率，即第一光傳感器6的輸出信號(hào)為-3dBm，而經(jīng)光纖圈衰減后的光功率，即第二光傳感器7的輸出信號(hào)為-3.8dBm時(shí)，則該待測(cè)光經(jīng)過(guò)該光纖圈的光損耗量L等于0.8dBm，對(duì)照預(yù)設(shè)的光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表可知，該待測(cè)光的波長(zhǎng)λ等于1310nm。又例如，當(dāng)?shù)谝还鈧鞲衅?輸出的光功率為-1dBm而第二光傳感器7輸出的光功率為-13dBm時(shí)，則該待測(cè)光經(jīng)過(guò)該光纖圈的光損耗量L等于12dBm，查詢光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表可知，該待測(cè)光的波長(zhǎng)λ等于1550nm。
此外，上述處理單元8可為一求差電路(如減法器)，求差上述輸出信號(hào)值，并供使用者依據(jù)光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表中的數(shù)據(jù)，以得出光波長(zhǎng)值。
由于本發(fā)明提供的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法利用處理單元8及預(yù)先設(shè)置的光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表的數(shù)字化處理，因此僅需測(cè)量出待測(cè)光的光損耗量以對(duì)照該光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表，即可迅速地自動(dòng)查出該損耗量所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，從而實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便并且成本低廉的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法。
權(quán)利要求
1.一種波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，可用于便攜式光測(cè)量?jī)x器上，該波長(zhǎng)檢測(cè)裝置包括有用以將一接收到的待測(cè)光分成第一光束和第二光束的分光器、用以接收由分光器發(fā)出的第一光束并且發(fā)出第一輸出信號(hào)的第一光傳感器、用以接收并且衰減第二光束的信號(hào)衰減組件和用以接收經(jīng)信號(hào)衰減組件衰減的第二光束并且發(fā)出第二輸出信號(hào)的第二光傳感器，其特征在于所述波長(zhǎng)檢測(cè)裝置還包括一處理單元，該處理單元內(nèi)建有一光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表，通過(guò)求差前述第一、第二輸出信號(hào)值，而得出待測(cè)光的光損耗量，并依據(jù)該對(duì)應(yīng)查詢表對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換出該待測(cè)光的光波長(zhǎng)值。
2.如權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于分光器是50/50分光器，用以將前述待測(cè)光均等分成第一光束和第二光束。
3.如權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于第一光束未經(jīng)衰減到達(dá)第一光傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于其還包括用以連接第一光傳感器與分光器的第一光纖，第一光束經(jīng)由所述第一光纖單向傳播到第一光傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)衰減組件設(shè)置在自分光器至第二光傳感器間第二光束的光路上。
6.如權(quán)利要求5所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于其還包括用以連接第二光傳感器與分光器的第二光纖。
7.如權(quán)利要求6所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)衰減組件設(shè)置于第二光纖上。
8.如權(quán)利要求6所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)衰減組件是通過(guò)卷曲一段第二光纖而形成的光纖圈。
9.如權(quán)利要求6所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于第二光束在第二光纖中單向傳播。
10.如權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于第一、第二光傳感器是光電二極管。
11.如權(quán)利要求1或10所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于第一、第二輸出信號(hào)分別代表第一光束的光功率、第二光束經(jīng)過(guò)衰減后的光功率。
12.一種波長(zhǎng)檢測(cè)方法包括有將一待測(cè)光分成第一光束和第二光束；將前述第一光束轉(zhuǎn)換成一第一輸出信號(hào)；藉由一信號(hào)衰減組件接收并且衰減第二光束；將經(jīng)由該信號(hào)衰減組件衰減的第二光束轉(zhuǎn)換成一第二輸出信號(hào)；依據(jù)前述第一及第二輸出信號(hào)，計(jì)算前述第一及第二輸出信號(hào)的差值，從而得出待測(cè)光的光損耗量；以及依據(jù)該待測(cè)光的光損耗量對(duì)照一光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表查出所述光損耗量對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值。
13.如權(quán)利要求12所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于利用一分光器將前述待測(cè)光均等分成第一光束和第二光束。
14.如權(quán)利要求13所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于使第一光束從分光器未經(jīng)衰減地到達(dá)一第一光傳感器以轉(zhuǎn)換成第一輸出信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于其還包括用以連接第一光傳感器與分光器的第一光纖，第一光束經(jīng)由所述第一光纖單向傳播到第一光傳感器。
16.如權(quán)利要求14所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于使第二信號(hào)從分光器經(jīng)由該信號(hào)衰減組件的衰減后到達(dá)一第二光傳感器以轉(zhuǎn)換成第二輸出信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于第一、第二光傳感器是光電二極管。
18.如權(quán)利要求16所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于其還包括一用以連接第二光傳感器與分光器的第二光纖。
19.如權(quán)利要求18所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于第二光束在第二光纖中單向傳播。
20.如權(quán)利要求18所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于信號(hào)衰減組件設(shè)置于第二光纖上。
21.如權(quán)利要求18所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于信號(hào)衰減組件是通過(guò)卷曲一段第二光纖而形成的光纖圈。
22.如權(quán)利要求14所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于第一、第二輸出信號(hào)分別代表第一光束的光功率、第二光束經(jīng)過(guò)衰減后的光功率。
23.如權(quán)利要求12所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，進(jìn)一步包括使一處理單元依據(jù)第一、第二輸出信號(hào)，計(jì)算出前述第一、第二輸出信號(hào)的差值，從而得出待測(cè)光的光損耗量。
24.如權(quán)利要求23所述的波長(zhǎng)檢測(cè)方法，其特征在于前述對(duì)應(yīng)查詢表預(yù)先內(nèi)建于一可供該處理單元存取的內(nèi)存中，其內(nèi)記錄各種不同光損耗量及其所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值。
25.一種波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，可用于便攜式光測(cè)量?jī)x器上，該波長(zhǎng)檢測(cè)裝置包括有用以將一接收到的待測(cè)光分成第一光束和第二光束的分光器、用以接收由分光器發(fā)出的第一光束并且發(fā)出第一輸出信號(hào)的第一光傳感器、用以接收并且衰減第二光束信號(hào)的信號(hào)衰減組件、用以接收經(jīng)信號(hào)衰減組件衰減的第二光束并且發(fā)出第二輸出信號(hào)的第二光傳感器，其特征在于該波長(zhǎng)檢測(cè)裝置還包括利用第一及第二輸出信號(hào)產(chǎn)生前述第一及第二輸出信號(hào)的差值進(jìn)而得出待測(cè)光的光損耗量的處理單元，以及記錄各種光損耗量及其所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值的光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表。
26.如權(quán)利要求25所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于該處理單元為一求差電路。
27.如權(quán)利要求25所述的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于該處理單元為一減法器。
28.如權(quán)利要求26或27項(xiàng)的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置，其中該光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表可供使用者查詢，以得出所對(duì)應(yīng)的光波長(zhǎng)值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法，其中該波長(zhǎng)檢測(cè)裝置包括分光器、信號(hào)衰減組件、第一光傳感器、第二光傳感器、處理單元以及光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表。該波長(zhǎng)檢測(cè)方法包括將待測(cè)光分成第一光束和第二光束；將第一光束轉(zhuǎn)換成第一輸出信號(hào)；信號(hào)衰減組件接收并衰減第二光束；將通過(guò)信號(hào)衰減組件衰減的第二光束轉(zhuǎn)換成第二輸出信號(hào)；依據(jù)第一及第二輸出信號(hào)，計(jì)算第一及第二輸出信號(hào)的差值，從而得出待測(cè)光的光損耗量；依據(jù)該待測(cè)光的光損耗量，對(duì)照光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表查出所述光損耗量對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值。本發(fā)明利用處理單元和光損耗與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)查詢表的數(shù)字化處理，實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便并且成本低廉的波長(zhǎng)檢測(cè)裝置及其方法。
文檔編號(hào)G01J9/00GK1789936SQ200410103310
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者周梅鋒, 衣長(zhǎng)福 申請(qǐng)人:亞洲光學(xué)股份有限公司