中国计量大学光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
空气隙法布里-珀罗(F-P)标准具是一种常见的光无源器件,其作为滤波器广泛应用于光通信、光电测量和光传感领域。根据经典干涉理论,F-P标准具的光谱为周期出现的洛伦兹峰。但在对F-P标准具透射谱的校准与拟合过程中,发现其透射峰存在左右不对称以及展宽现象,导致使用经典洛伦兹公式的拟合误差较大。通过分析透射峰不对称度和展宽间的关系,并考虑光纤准直器的发散角以及F-P标准具的装配误差因素,提出了一种基于传统F-P干涉理论并融合发散角与入射偏角的多峰叠加拟合公式。使F-P透射谱的拟合方差提高到0.008、重合精度为0.9998, 与基于洛伦兹线型的拟合结果相比提高了近15倍。该研究提供了一种对光纤空气隙F-P标准具透射谱精确拟合的方法,并对其设计以及装配工艺有着重要的指导意义。
测量 光纤空气隙法布里-珀罗标准具 多峰拟合 偏度 光谱展宽
浙江工业大学理学院光学与光电子研究中心, 浙江 杭州 310023
基于透射式激光空气隙干涉原理,建立微位移测量系统,实现纳米分辨率的物体微小位移测量。利用外加微小位移并将前后光强度相减的图像处理方法,有效地提高激光干涉图像的信噪比,将掩没于杂散噪声中的干涉条纹提取出来。实验结果表明,该系统的相对位移测量分辨率优于10 nm,绝对位移测量不确定度优于5%。该系统结构紧凑,安装、使用方便,测量分辨率达到nm级,可实现快速、便捷、稳定的测量,适用于临时性的高分辨率精密位移测量需求。
测量 微位移测量 激光干涉 图像处理 高分辨率 空气隙干涉仪
1 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
2 北京理工大学 激光微纳制造研究所, 北京 100081
3 中自高科(苏州)光电有限公司, 江苏 苏州 215000
法布里-珀罗(F-P)标准具广泛应用于光纤通信与光纤传感领域。实心标准具受自身材料的限制, 无法满足高稳定性的要求。空气隙标准具采用热膨胀系数极低的垫片, 提高了器件的温度稳定性能。介绍了低温漂光纤F-P标准具的设计和制作, 出射光自由光谱范围为100GHz, 损耗为3dB, 0~70℃温度漂移小于3GHz。相比于采用传统方法制作的标准具, 该光纤F-P标准具稳定性更高, 解决了实心标准具折射率和热膨胀变化大的问题。
光纤F-P标准具 空气隙标准具 高温度稳定性 optical fiber F-P etalon air gap etalon high temperature stability
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
针对在工程研制阶段隐身雷达罩与频率选择表面(FSS)间的空气隙引起的隐身雷达罩传输性能劣化问题, 设计了一种具有低空气隙敏感度的新型雪花环状单元频率选择表面以降低空气隙的影响。采用模式匹配法进行了FSS理论仿真。为了进行对比分析, 针对假定技术指标分别给出新型单元FSS和Y环单元FSS的最优化设计结构, 采用光刻工艺制备出等效FSS平板样件, 在微波暗室中采用自由空间法测试其传输性能以验证设计。仿真和测试结果一致表明: 新型雪花单元FSS在很大的空气隙内(190~6 500 μm)均满足技术指标, 优于Y环FSS的最大空气隙范围(320~1 900 μm)。最后, 简要分析了雪花单元FSS设计的优点。分析结果显示, 新型雪花单元FSS在满足隐身雷达罩常规技术指标的前提下, 具有较低的空气隙敏感度, 可在工程试验阶段用于FSS的研制。
频率选择表面(FSS) 隐身雷达罩 空气隙 雪花单元 Frequency Selective Surface(FSS) radome air gap snow loop element
1 曲阜师范大学激光研究所, 山东 曲阜 273165
2 曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
为了测量格兰-泰勒棱镜空气隙的厚度,分析了棱镜对单模高斯光束的影响。结果表明,经过棱镜后的透射光强随着光束在棱镜端面上的入射角变化呈现周期性的振荡,且振荡特性与入射光的波长、光强分布特性、棱镜结构角及空气隙的厚度有关。对于给定波长的入射单模高斯光束,由于棱镜的结构角在棱镜胶合之前可以精确测得,所以通过分析这种振荡特性便可以得出棱镜空气隙的厚度。据此设计实验,测出了透射光强随入射角的周期性变化关系。利用计算机编程,间隔改变0.0001 mm作为理论计算中的空气隙厚度的取值。计算实验测得的透射光强振荡周期与理论计算值的相对偏差的平均值,对于样品棱镜,当该值为4.35%时取值最小,此时对应的空气隙厚度为0.0143 mm。
物理光学 空气隙厚度 干涉 偏光棱镜 高斯光束
1 泰山学院,物理系,泰安,271021
2 曲阜师范大学,激光研究所,曲阜,273165
棱镜偏光镜的空气隙对其透射比同样具有影响,对空气隙的厚度进行优化设计对提高棱镜的透射比很具实际意义.以格兰-泰勒棱镜为例,利用菲涅耳公式和多光束干涉理论,给出空气隙棱镜e光透射比的计算公式,分析了e光透射比随其空气隙厚度的变化规律,提出了为提高透射比棱镜空气隙厚度的最佳取值,从而实现棱镜的优化设计.
偏光镜 透射比 空气隙 多光束干涉
1 北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室,北京 100876
2 北京邮电大学继续教育学院,北京 100876
介绍了一种新型长波长InP基一镜斜置三镜腔型(OMITMiC)光电探测器,并对其进行了数值模拟。介绍了该光电探测器的两项关键制备工艺。首先,利用动态掩膜湿法腐蚀技术,通过调节HCl∶HF∶CrO3腐蚀溶液的选择比,在与InP晶格匹配的In0.72Ga0.28As0.6P0.4外延层上制备出了不同倾角的楔形结构。其次,利用选择性湿法腐蚀技术,通过FeCl3∶H2O溶液对In0.53Ga0.47As牺牲层的腐蚀,制备出了具有InP/空气隙的高反射率分布式布拉格反射镜(DBR)。
光电子学 光电探测器 楔型结构 空气隙
介绍了一种新型长波长InP基谐振腔增强型(RCE)光探测器。通过V(FeCl3)∶V(H2O)溶液对InGaAs牺牲层的选择性湿法腐蚀,制备出具有InP/空气隙的高反射率分布布拉格反射镜(DBR),并将该选择性湿法腐蚀技术成功地应用到长波长InP基谐振腔增强型光探测器的制备中去,从而彻底解决了InP/InGaAsP高反射率分布布拉格反射镜难以外延生长的问题。所制备出的谐振腔增强型光探测器,其台面面积为50 μm×50 μm,底部反射镜为1.5对的InP/空气隙分布布拉格反射镜,顶部反射镜靠InGaAsP与空气的界面反射来实现。测试结果表明,该谐振腔增强型光探测器在波长1.510 μm处获得了约59%的峰值量子效率,在3 V反偏压下暗电流为2 nA,3 dB响应带宽达到8 GHz。
光电子学 谐振腔增强型光探测器 空气隙 选择性湿法腐蚀
空气间隔偏振棱镜的气隙厚度可无穷减小,以获得大的半视场角,但其消光比将受到严重影响。本文给出获得高消光比的条件。
偏振棱镜 空气隙 消光比 渐衰波
