[0018] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
[0019] 图1中，包括待测激光光源1、第一光耦合器2、隔离器3、第二光耦合器4、光纤延迟线5、反射面6、光电探测器7、信号接收单元8。
[0020] 如图1所示，本发明是一种基于外腔反馈自零差法的窄线宽激光器线宽高精度测量系统，包括第一光耦合器2与第二光耦合器4，第一光耦合器2具有a、b、c、d四个端口，第二光耦合器4具有e、f、g三个端口；第一光耦合器2的a端口与待测激光光源1相连，其b端口通过光电探测器7与信号接收单元8相连，其c端口通过隔离器3与第二光耦合器4的f端口相连，其d端口与第二光耦合器4的e端口相连；第二光耦合器4的g端口经光纤延迟线5与反射面6相连。
[0021] 待测激光光源1输出光信号经第一光耦合器2后分成两路光；一路光经隔离器3进入第二光耦合器4，另一路光经第二光耦合器4和光纤延迟线5导入到反射面6上，经反射面6反馈的光信号再次经过光纤延迟线5进入第二光耦合器4并与前一路光产生拍频信号。由反射面6外腔反馈而两次经过光纤延迟线5的光经第二光耦合器4的g端口与其f端口的光产生拍频信号，该拍频信号经第一光耦合器2的b端口输出，并由光电探测器7转换为电流信号，该电流信号由信号接收单元8接收并获得相应的洛伦兹线形的光电流谱线；光电流谱线的半高宽即为待测激光光源1的线宽。
[0022] 反射面6包括以下类型：1、为耦合器二输出端融合形成的环形镜构成的反射面；2、为具有反射特性的马赫曾德干涉器、法布里-泊罗干涉仪或萨格奈克干涉仪；3、为一八度角APC跳线头与一陶瓷套管表面黏贴介质膜构成的外腔；4、为一平角PC跳线头与一陶瓷套管表面黏贴介质膜构成具有一定反射率的法布里珀罗腔构成的外腔；5、为表面涂有介质膜的裸光纤平切面。
[0023] 上述介质膜为非金属介质膜或金属介质膜。非金属介质膜的材料为石墨烯或碳化硅，金属介质膜的材料包括金银铜铁铝锌。
[0024] 介质膜为采用电镀、化学镀、脉冲激光沉积、化学气相沉积、分子束外延、溶胶凝胶、磁控溅射、氧化法、离子注入法、扩散法、电镀法、涂布法或液相生成法通过镀膜方法获得。
[0025] 信号接收单元8采用频谱分析仪、示波器或数据采集卡。信号接收单元8可以为频谱分析仪获取洛伦兹曲线的数据，也可以为示波器采集电信息再经过傅里叶变化获得洛伦兹曲线，还可以为数据采集卡获取洛伦兹曲线的数据。
[0026] 第一光耦合器2与隔离器3之间加入一个声光移频器，即可实现自外差法测量激光线宽系统。
[0027] 单模激光可以认为是一个振幅稳定，相位有扰动的准单色电磁场[0028] （1）
[0029] 式中 为振幅， 为光场的中心频率， 表示相位的随机波动，它导致谱线的展宽。
[0030] 当采用光纤延迟零拍法时，其合成光场可表示为
[0031] （2）
[0032] 式中 代表两光束之间的分光振幅比， 代表光纤延迟时间。
[0033] 光电探测器将E(t)中相位随机波动转化为强度噪声，反映为光电流的频谱宽度。这里引入光电流自相关函数 ，它取决于（2）式所决定的干涉后的光场强度相关函数，如下式
[0034] （3）
[0035] 式（3）中e为电子电荷， 为光电探测器灵敏度， 即为 函数， 为第一阶光电流强度相关函数，其定义为：
[0036] （4）
[0037] 在该过程中，将相位随机变化设成平稳高斯随机过程。根据Wiener-Khintchine公式 和 ，其中 、 分别是光电流功率谱密度函数和自相关函数，通过对自相关函数进行傅里叶变换即可得到光电流的谱密度。经推导可得
[0038] （5）
[0039] 其中 为光电探测器的灵敏度， （ ,n为单模光纤的折射率，L为光纤延迟线的长度，c为真空中传播的光速）， 为两束光之间的相位差，式中表现为准洛伦兹线型，其半高全宽（FWHM）为 ，是被测激光线宽的两倍。因此只需要测量光电流的谱宽，就可以准确的得到被测激光器的线宽。
[0040] 本发明采用一种基于外腔反馈自零差法的窄线宽激光器线宽高精度测量系统，相对于传统的零差法，结构更加简单、紧凑、易实现、成本低，对于相同长度的光纤延长线，精度可提高一倍。
