阅读说明：本技术 一种多波长激光束产生方法及装置 (Multi-wavelength laser beam generation method and device ) 是由 梁志国 武腾飞 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种多波长激光束产生方法及装置,属于光电测量技术领域。本发明的装置主要由激光器、偏振分光镜、λ/2波片、声光调制器、光阑、透镜、平面反射镜、正弦信号源组成。本发明仅仅基于单波长的连续激光,用正弦波以频率调节方式控制声光调制器实现入射激光的波长变化,使用声光调制器多级衍射方式获得不同波长的激光光束,再使用透镜将其转化为平行光,经反射合束,从而获得包含多个波长分量的多波长激光束,完成以单波长激光束实现多波长激光束的产生。本发明结构简单、可靠,成本低廉、易实现。本发明不仅便于实现远程测距应用,还适用于其它一个激光器应对具有多个波长需求的工程应用场合。(The invention discloses a method and a device for generating a multi-wavelength laser beam, and belongs to the technical field of photoelectric measurement. The device mainly comprises a laser, a polarization spectroscope, a lambda/2 wave plate, an acousto-optic modulator, a diaphragm, a lens, a plane reflector and a sinusoidal signal source. The invention only uses the continuous laser with single wavelength, controls the acousto-optic modulator in a frequency adjusting mode by sine waves to realize the wavelength change of incident laser, obtains laser beams with different wavelengths in a multi-level diffraction mode by using the acousto-optic modulator, converts the laser beams into parallel light by using a lens, and combines the parallel light by reflection, thereby obtaining a multi-wavelength laser beam containing a plurality of wavelength components and completing the generation of the multi-wavelength laser beam by using the single-wavelength laser beam. The invention has simple and reliable structure, low cost and easy realization. The invention is not only convenient for realizing remote distance measurement application, but also suitable for engineering application occasions where one laser meets the requirements of multiple wavelengths.)

一种多波长激光束产生方法及装置

技术领域

本发明涉及一种多波长激光束产生方法及装置，属于光电测量技术领域。

背景技术

激光测量包括干涉测量和非干涉测量等多种，常用于测长、测距、测形貌、测角等，也有用于测振、测速、测运动等。其中，在很多场合用到多波长测量方式。在多波长测量方式中，存在包括双波长、三波长等方式。其中，实现双波长测量方式时，除了使用双激光器以外，常用非线性倍频技术，以及双折射晶体技术。但在飞秒激光多波长测距应用中，需要两个或三个不同波长的激光严格共光路运行，导致这些方式实现难度较大，效果不够理想。飞秒激光技术产生的激光束中，含有众多共光路的波长分量，从原理和逻辑上可以实现所需条件，但由于飞秒激光这种脉冲光所含波长分量太多，使得每一个单独波长激光的功率分量较低，在近距离测量时，尚可以实际应用，但不容易实现远程测距应用。

发明内容

针对飞秒激光三波长测距中，难以实现高功率多波长共光束的问题，本发明的目的是提供一种多波长激光束产生方法及装置，用单波长的连续激光，以正弦波频率调节方式控制声光调制器实现入射激光的波长变化，使用声光调制器多级衍射方式获得不同波长的激光光束，再使用透镜将其转化为平行光，经反射合束，从而获得包含多个波长分量的多波长激光束，完成以单波长激光束实现多波长激光束的产生，便于实现远程测距应用。本发明具有结构简单、可靠，成本低廉、易实现的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明公开的一种多波长激光束产生方法，基于单波长的连续激光，用正弦波以频率调节方式控制声光调制器实现入射激光的波长变化，使用声光调制器多级衍射方式获得不同波长的激光光束，再使用透镜将其转化为平行光，经反射合束，从而产生包含多个波长分量的多波长激光束。

作为优选，当需要产生用于激光测距的2～5个波长合束的多波长激光，本发明公开的一种多波长激光束产生方法，基于单波长的连续激光，用正弦波以频率调节方式控制声光调制器实现入射激光的波长变化，使用声光调制器多级衍射方式激发出-2级、-1级、0级、+1级、+2级，共五个衍射光波长，使用光阑器件对其进行遮挡和分选，分别产生具有共束特征的双波长、三波长、四波长、五波长的激光束，利用对应产生的双波长、三波长、四波长、五波长激光光束实现飞秒激光测距。

本发明还公开一种多波长激光束产生装置，用于实现所述一种多波长激光束产生方法，主要由激光器、偏振分光镜、λ/2波片、声光调制器、光阑、透镜、平面反射镜、正弦信号源组成。

由激光器产生的单波长的连续激光，经过偏振分光镜、穿过λ/2波片，到达声光调制器。设置正弦信号源的频率，对经过光调制器的激光频率进行移频控制，产生-2级、-1级、0级、+1级、+2级，共五个波长的衍射激光。所述激光经过光阑时，被光阑进行光束选通，分别选取具有1～5个波长分量的激光通过，其后，被光阑选通后通过的激光，经过透镜变为平行光，到达平面反射镜，经过平面反射镜反射后回到声光调制器，再次被声光调制器进行移频、合束，穿过λ/2波片，经过偏振分光镜反射，产生具有共束特征的双波长、三波长、四波长、五波长的多波长激光束，实现多波长激光束输出。

作为优选，在所述一种多波长激光束产生装置基础上，使用一个凸透镜结合平面镜的方式，实现多个波长激光的合束。

作为优选，在所述一种多波长激光束产生装置基础上，使用一个正弦频率控制的方式，同时实现多个激光波长的量值细微调节。

作为优选，在所述一种多波长激光束产生装置基础上，使用一个光阑选通控制的方式，实现多个不同激光波长的叠加合束。

有益效果：

1、本发明的一种多波长激光束产生方法及装置，仅仅基于单波长的连续激光，用正弦波以频率调节方式控制声光调制器实现入射激光的波长变化，使用声光调制器多级衍射方式获得不同波长的激光光束，再使用透镜将其转化为平行光，经反射合束，从而实现包含多个波长分量的多波长激光束。

2、本发明的一种多波长激光束产生方法及装置，仅仅基于单个波长的激光产生具有多个个波长合束的多波长激光，使用正弦频率调控波长变化，结构简单、可靠，成本低廉、易实现。能够使用一个激光器应对具有多个波长需求的工程应用场合。另外，本发明所产生的多波长激光，可以不经合束，在透镜后取出，分别使用，使得其应用更加灵活。

3、本发明的一种多波长激光束产生方法及装置，正弦频率的调节细度和频率准确度高，对应获得的波长调节细度也非常高，能够实现测量光束波长分量的精细调节。

附图说明

图1为本发明的一种多波长激光束产生装置的结构示意图。

其中：1—激光器、2—偏振分光镜、3—λ/2波片、4—声光调制器、5—光阑、6—透镜、7—平面反射镜、8—正弦信号源、9—多波长激光束。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。

实施例1：

当需要产生用于激光测距的2～5个波长合束的多波长激光，本实施例公开的一种多波长激光束产生方法，基于单波长连续激光，用正弦波以频率调节方式控制声光调制器实现入射激光的波长变化，使用声光调制器多级衍射方式激发出-2级、-1级、0级、+1级、+2级，共五个衍射光波长，使用光阑器件对其进行遮挡和分选，分别产生具有共束特征的双波长、三波长、四波长、五波长的激光束，利用对应产生的双波长、三波长、四波长、五波长激光光束实现飞秒激光测距。

如图1所示，本实施例还公开一种多波长激光束产生装置，用于实现所述一种多波长激光束产生方法，所述多波长激光束产生装置由激光器1、偏振分光镜2、λ/2波片3、声光调制器4、光阑5、透镜6、平面反射镜7、正弦信号源8组成。

由激光器1产生的单波长连续激光，经过偏振分光镜2、穿过λ/2波片3，到达声光调制器4。使用正弦信号源8的频率，对经过声光调制器4的激光频率进行移频控制，产生-2级、-1级、0级、+1级、+2级，共五个波长的衍射激光。所述激光经过光阑5时，被光阑5进行光束选通，分别选取具有1～5个波长分量的激光通过，其后，被光阑5选通后通过的激光，经过透镜6变为平行光，到达平面反射镜7，经过平面反射镜7反射后回到声光调制器4，再次被声光调制器4进行移频、合束，穿过λ/2波片3，经过偏振分光镜2反射，产生具有共束特征的双波长、三波长、四波长、五波长的多波长激光束9，实现多波长激光束9输出。

所述正弦频率的调节细度和频率准确度非常高，对应获得的波长调节细度也非常高，能够实现测量光束波长分量的精细调节。

本发明可以实现多波长激光共光束应用，也可以实现多波长激光的分别独立应用。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。