在激光的性能測(cè)試工作中，波長(zhǎng)和頻率測(cè)量是一項(xiàng)很重要的工作。

因?yàn)榧す獾牟ㄩL(zhǎng)其實(shí)是非常靈活的，在實(shí)際的激光應(yīng)用中激光波長(zhǎng)發(fā)揮著很重要的作用。

現(xiàn)有的大量激光器覆蓋了大部分的電磁輻射譜。波長(zhǎng)范圍從紫外（UV）延伸至中紅外（MIR）， 并且還不包括其他更多能夠提供從軟X 射線(xiàn)(< 10 nm) 光譜區(qū)到遠(yuǎn)紅外(FIR, > 100 μm) 的獨(dú)特系統(tǒng)。激光波長(zhǎng) （或者頻率ν 0）由產(chǎn)生光躍遷的激光增益介質(zhì)決定。能夠得到廣泛的波長(zhǎng)要得益于可獲得的 增益介質(zhì)種類(lèi)的增多。

此外，幾乎所有的激光波長(zhǎng)都可以被轉(zhuǎn)變或者變換為另一種波長(zhǎng)，因此， 從紫外到中紅外的光譜區(qū)域均可覆蓋。這種光譜的靈活性使得激光系統(tǒng)既能夠用于光刻或者半導(dǎo)體加工之類(lèi)的短波長(zhǎng)應(yīng)用，又能夠用于材料加工和分子光譜學(xué)這樣的長(zhǎng)波長(zhǎng)應(yīng)用。

不同波長(zhǎng)的激光器具有不同的功能和特性，這就要求我們必須掌握激光器的波長(zhǎng)數(shù)值。

例如，遠(yuǎn)紅外激光器，輸出波長(zhǎng)范圍處于25～1000微米之間, 某些分子氣體激光器以及自由電子激光器的激光輸出即落入這一區(qū)域。

中紅外激光器，指輸出激光波長(zhǎng)處于中紅外區(qū)(2.5～25微米)的激光器件,代表者為CO2分子氣體激光器(10.6微米)、 CO分子氣體激光器（5～6微米）。

近紅外激光器,指輸出激光波長(zhǎng)處于近紅外區(qū)（0.75～2.5微米）的激光器件，代表者為摻釹固體激光器（1.06微米）、CaAs半導(dǎo)體二極管激光器(約0.8微米)和某些氣體激光器等。

可見(jiàn)激光器，指輸出激光波長(zhǎng)處于可見(jiàn)光譜區(qū)（4000～7000埃或0.4～0.7微米）的一類(lèi)激光器件，代表者為紅寶石激光器 （6943埃）、 氦氖激光器（6328埃）、氬離子激光器（4880埃、5145埃）、氪離子激光器（4762埃、5208埃、5682埃、6471埃）以及一些可調(diào)諧染料激光器等。

近紫外激光器，其輸出激光波長(zhǎng)范圍處于近紫外光譜區(qū)（2000～4000埃），代表者為氮分子激光器(3371埃)氟化氙(XeF)準(zhǔn)分子激光器（3511埃、3531埃）、 氟化氪(KrF)準(zhǔn)分子激光器(2490埃)以及某些可調(diào)諧染料激光器等。

這些不同波長(zhǎng)的激光器具有不同的特性，一般我們?cè)趯?duì)激光器波長(zhǎng)和頻率進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，需要做哪些工作呢？

下面以光柵測(cè)量法為例，介紹激光波長(zhǎng)測(cè)量步驟：

第一步、確保光柵分光儀已經(jīng)校準(zhǔn)并且處于良好的工作狀態(tài)。調(diào)整入射光的方向，使其垂直于光柵表面。

第二步、根據(jù)預(yù)期的波長(zhǎng)范圍選擇合適的光柵密度，因?yàn)楣鈻诺慕巧Q定了其能夠分辨的波長(zhǎng)范圍。

第三步、讓激光通過(guò)光柵，并在屏幕上形成光譜。通過(guò)旋轉(zhuǎn)光柵或移動(dòng)探測(cè)器位置，找到激光的特定譜線(xiàn)位置。

第四步、根據(jù)光柵的角色散公式（通常是波長(zhǎng)λ與衍射角度θ及光柵常數(shù)的關(guān)系），計(jì)算出激光的波長(zhǎng)。

激光波長(zhǎng)和頻率測(cè)量我們一般采用下面這些標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 15175；GB/T 31359標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 15175-2012，中文標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)為“固體激光器主要參數(shù)測(cè)量方法”，英文名稱(chēng)為“Measurement methods for main parameters of solid-state lasers”。此版本替代了1994年的舊版，詳細(xì)規(guī)定了如何測(cè)量固體激光器的關(guān)鍵性能指標(biāo)，包括但不限于輸出功率、光束質(zhì)量、波長(zhǎng)、脈沖寬度等參數(shù)。它為固體激光器的性能評(píng)估提供了統(tǒng)一的方法和標(biāo)準(zhǔn)，確保了測(cè)試結(jié)果的一致性和可比性。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為現(xiàn)行，意味著它是當(dāng)前應(yīng)使用的版本。

激光波長(zhǎng)和頻率測(cè)量方法有很多，總結(jié)起來(lái)大概有下面這幾種：

干涉法：

邁克爾遜干涉儀：利用光的干涉現(xiàn)象，通過(guò)改變光程差來(lái)觀察干涉條紋的變化，進(jìn)而計(jì)算出波長(zhǎng)或頻率。這種方法適合高精度測(cè)量。

斐索干涉儀：也是一種基于干涉原理的測(cè)量方法，常用于動(dòng)態(tài)或遠(yuǎn)程測(cè)量。

光譜分析法：

光柵光譜儀：通過(guò)光柵對(duì)激光進(jìn)行色散，將不同波長(zhǎng)的光分離并在探測(cè)器上形成光譜，通過(guò)比較已知標(biāo)準(zhǔn)或直接讀取光譜儀顯示的數(shù)據(jù)來(lái)確定波長(zhǎng)。

傅里葉變換紅外光譜儀（針對(duì)紅外激光）：適用于更寬波段的激光頻率測(cè)量，通過(guò)分析干涉圖樣來(lái)確定頻率。

波長(zhǎng)計(jì)：

使用專(zhuān)門(mén)的波長(zhǎng)計(jì)直接測(cè)量激光的波長(zhǎng)，這些設(shè)備通常結(jié)合了干涉技術(shù)和高度精確的電子控制系統(tǒng)，可以達(dá)到非常高的測(cè)量精度，例如幾兆赫茲(MHz)的精度。

頻率梳技術(shù)：

頻率梳是一種革命性的測(cè)量技術(shù)，它可以提供極其精確的頻率參考，通過(guò)與激光的頻率對(duì)比，可以直接測(cè)量出激光的絕對(duì)頻率，非常適合高精度的頻率測(cè)量，如在光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn)和精密光譜學(xué)中的應(yīng)用。

自我混合干涉法（又稱(chēng)“激光反饋干涉法”）：

將部分激光反饋回激光器，通過(guò)觀察反饋引起的激光器特性變化（如頻率漂移或模式跳變），間接測(cè)量激光頻率。

光電效應(yīng)法：

利用特定材料的光電效應(yīng)特性，測(cè)量光子能量進(jìn)而推算波長(zhǎng)或頻率。這種方法需要高精度的光電探測(cè)器和測(cè)量系統(tǒng)。

我司是專(zhuān)業(yè)的激光設(shè)備檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)，在激光性能檢測(cè)方面擁有多年經(jīng)驗(yàn)，公司建有科研級(jí)激光實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室配置了全進(jìn)口精密儀器，針對(duì)激光性能檢測(cè)能夠提供專(zhuān)業(yè)檢測(cè)服務(wù)。

我們實(shí)驗(yàn)室能夠測(cè)試的激光性能包括但不限于：波長(zhǎng)、功率、光束質(zhì)量、束腰位置、瑞利長(zhǎng)度、束散角/發(fā)散角、橢圓度、光束質(zhì)量因子 M2、光束指向和位置穩(wěn)定度、光譜寬度、光譜線(xiàn)寬、偏振度、脈沖寬度、重復(fù)頻率、光強(qiáng)分布、激光安全等級(jí)等。

如果您有激光波長(zhǎng)等性能參數(shù)需要測(cè)試，歡迎來(lái)電咨詢(xún)相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目。