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固体介质间隔层激光标准具性能的影响因素研究

刘华松 王利栓 季一勤 刘丹丹 姜玉刚 陈德应

刘华松, 王利栓, 季一勤, 刘丹丹, 姜玉刚, 陈德应. 固体介质间隔层激光标准具性能的影响因素研究[J]. 中国光学, 2015, 8(1): 74-83. doi: 10.3788/CO.20150801.0074
引用本文: 刘华松, 王利栓, 季一勤, 刘丹丹, 姜玉刚, 陈德应. 固体介质间隔层激光标准具性能的影响因素研究[J]. 中国光学, 2015, 8(1): 74-83. doi: 10.3788/CO.20150801.0074
LIU Hua-song, WANG Li-shuan, JI Yi-qin, LIU Dan-dan, JIANG Yu-gang, CHEN De-ying. Study on the influence factors of the characteristic of laser etalon with solid dielectric spacer-layer[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 74-83. doi: 10.3788/CO.20150801.0074
Citation: LIU Hua-song, WANG Li-shuan, JI Yi-qin, LIU Dan-dan, JIANG Yu-gang, CHEN De-ying. Study on the influence factors of the characteristic of laser etalon with solid dielectric spacer-layer[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 74-83. doi: 10.3788/CO.20150801.0074

固体介质间隔层激光标准具性能的影响因素研究

doi: 10.3788/CO.20150801.0074
基金项目: 国家自然科学基金项目(No.61405145/61235011);中国博士后科学基金资助项目(2014M560104);国家重大科学仪器专项资助项目(No.2012YQ04016405);天津市自然科学基金资助项目(No.12JCQNIC01200, No.13JCYBJC17300, No.14JCQNJC02400)
详细信息
    通讯作者:

    刘华松(1980—),男,辽宁阜新人,博士,研究员,主要从事光学薄膜的设计、制备与表征技术、光学薄膜材料物理方面的研究。E-mail:liuhuasong@hotmail.com

    王利栓(1985—),男,河北邢台人,博士研究生,工程师,主要从事超低损耗光学薄膜的设计、制备与表征技术方面的研究。E-mail:wanglishuan@hotmail.com

    季一勤(1965—),男,安徽无为人,研究员,主要从事低损耗光学薄膜的制备、检测技术、红外超硬质光学薄膜、大曲率基底表面薄膜的基础理论与实验等方面的研究。E-mail:ji_yiqin@yahoo.com

    刘丹丹(1983—),女,河南许昌人,硕士,工程师,主要从事光学薄膜的测试技术方面的研究。E-mail:ldd6162@163.com

    姜玉刚(1985—),男,安徽霍邱人,博士,工程师,主要从事超低损耗光学薄膜的设计、制备与表征技术方面的研究。E-mail:jiangyg9879@g126.com

  • 中图分类号: O484

Study on the influence factors of the characteristic of laser etalon with solid dielectric spacer-layer

  • 摘要: 针对固体介质间隔层的镀膜标准具, 以1 064 nm激光镀膜标准具为例, 首先研究了反射膜堆数对反射带宽、基底厚度以及对自由光谱区的影响:标准具的带宽随着膜层堆数增加而减小, 自由光谱区随着基板厚度的增加而减小;其次研究了基底误差对标准具中心波长定位和透过率的影响, 通过定量数值计算证明了基底误差可通过标准具的使用角度补偿;针对典型的H(LH)m/Substrate/(HL)mH和L(LH)m/Substrate/(HL)mL两个膜系结构, 研究了入射激光发散角对标准具中心波长偏移、通带半宽度、中心波长透过率和最大透过率的影响。随着激光发散角的增加, 中心波长向短波方向移动, 通带半宽度、中心波长透过率和最大透过率呈现下降的趋势, 并且第二个膜系结构的标准具性能优于第一个膜系结构的标准具。
  • 图  1  F-P薄膜标准具示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of F-P film etalon

    图  2  F-P薄膜标准具关键技术参数

    Figure  2.  Key technical parameters of F-P film etalon

    图  3  不同膜层堆数厚度的透过率

    Figure  3.  Transmittance spectra of F-P coating etalon with different stack number

    图  4  不同基板厚度的透过率(m=8)

    Figure  4.  Transmittance spectra of F-P coating etalon with different substrate thickness(m=8)

    图  5  膜层堆数m对中心波长半宽度的影响

    Figure  5.  Influence of the stack numbers on the half width of the center wavelength

    图  6  基底厚度对自由光谱区的影响

    Figure  6.  Influence of the substrate thickness on the free spectral range

    图  7  基板厚度绝对误差对中心波长特性的影响

    Figure  7.  Influence of the substrate thickness absolute deviation on the characteristic of center wavelength

    图  8  F-P镀膜标准具的角度效应

    Figure  8.  F-P coating etalon angle effect

    图  9  基板厚度误差与角度入射的匹配

    Figure  9.  Matching of substrate thickness deviation and incidence angle

    图  10  发散角对激光薄膜标准具性能的影响

    Figure  10.  Influence of the divergence angle on the transmittance of two types of film structure

    图  11  发散角对激光薄膜标准具性能的影响

    Figure  11.  Influence of the divergence angle on the characteristic of the laser coating etalon

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-15
  • 录用日期:  2014-12-17
  • 刊出日期:  2015-01-25

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