亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

一種波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具及其調(diào)節(jié)方法與流程

文檔序號(hào):12458174閱讀:502來源:國知局
本發(fā)明屬于光學(xué)元器件領(lǐng)域,具體涉及一種波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)
:光學(xué)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)具通常采用固體(態(tài))的形式設(shè)置,由相互平行的兩個(gè)基面構(gòu)成。為了滿足低損耗及波長的精確選擇,該兩個(gè)基面要求嚴(yán)格平行。通常該標(biāo)準(zhǔn)具適用的波長可調(diào)范圍極其有限,或者是只能用于固定波長,而且不易做到波長的連續(xù)調(diào)節(jié)。而且在上述現(xiàn)有技術(shù)中,波長調(diào)節(jié)的過程中存在以下問題,難以實(shí)現(xiàn)波長的微調(diào),因?yàn)楫?dāng)波長范圍很小的時(shí)候,腔長的調(diào)節(jié)值很?。ㄎ⒚?亞微米量級(jí)),如果只是單純微小的調(diào)節(jié)腔長,很難實(shí)現(xiàn)精確的微調(diào)節(jié)(微米/亞微米量級(jí)),且器件復(fù)雜、成本高,而且中心波長調(diào)節(jié)費(fèi)時(shí)。例如,有通過溫控調(diào)節(jié)諧振腔的腔長的方案,中國專利申請申請?zhí)枮镃N201310085991.3,記載了一種通過采用熱膨脹系數(shù)極低的材料,實(shí)現(xiàn)諧振腔的腔長隨加于熱膨脹系數(shù)為α1的材料和熱膨脹系數(shù)為α2的材料的溫度變化而可控變化,從而達(dá)到波長的調(diào)節(jié)(改變的)方案,該控制方案采用了兩種熱膨脹系數(shù)不同的特殊材料制作,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工成本高,而且通過溫控調(diào)節(jié)需要逐漸向需要的波長靠攏,控制難度大,耗費(fèi)時(shí)間長。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供一種波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具及其調(diào)節(jié)方法,而且結(jié)構(gòu)簡單、成本低,還能夠增加波長選擇的精確性和便捷性。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具,該標(biāo)準(zhǔn)具包括矩形基片和楔形基片,所述矩形基片包括第一反射面S1和第二反射面S2,所述楔形基片包括第三反射面S3和第四反射面S4,所述第二反射面S2和第三反射面S3之間形成諧振腔,所述第二反射面S2和第三反射面S3之間的距離L為諧振腔的腔長,所述第三反射面S3為相對(duì)于第二反射面S2傾斜的斜面,所述第三反射面S3與第二反射面S2之間的夾角α為0.1′-1′(該楔角是由機(jī)械加工精度自然產(chǎn)生的),所述矩形基片垂直固定在基座上,所述楔形基片下端通過微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座設(shè)置在基座上,通過微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)楔形基片沿豎直方向上下移動(dòng),楔形基片上下移動(dòng)從而達(dá)到腔長的改變,實(shí)現(xiàn)中心波長λ的改變,所述楔形基片的高度為H,所述楔形基片上下移動(dòng)的變化值記為ΔH,所述腔長的變化值記為ΔL,所述ΔL=ΔH×tanα。入射的光束在第二反射面S2和第三反射面S3之間多次反射形成多光束干涉,多光束干涉的中心波長λ與厚度L之間的關(guān)系為:多光束干涉的中心波長λ=2×n×L×cosθ/k,所述n為矩形基片和楔形基片之間的空氣的折射率,θ為光束在第二反射面S1和第三反射面S3的入射角,k為干涉級(jí)數(shù),k取值為正整數(shù)。所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座為毫米量級(jí)微電子機(jī)械調(diào)節(jié)基座。所述微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座為毫米量級(jí)壓電陶瓷微調(diào)基座。一種波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具的調(diào)節(jié)方法,包括以下步驟:步驟1,由中心波長計(jì)算公式λ=2×n×L×cosθ/k可知,中心波長變化值Δλ=2×n×ΔL×cosθ/k,根據(jù)Δλ值、空氣的折射率n值,光束的入射角θ值和干涉級(jí)數(shù)k值,計(jì)算出腔長的變化量ΔL;步驟2,由公式ΔL=ΔH×tanα,根據(jù)夾角α值和所述步驟1計(jì)算得到的ΔL值,得出ΔH值,步驟3,根據(jù)所述步驟2得到的ΔH值,沿豎直方向移動(dòng)楔形基片,步驟4,當(dāng)ΔH值小于零時(shí),則沿豎直方向向上移動(dòng)楔形基片,向上移動(dòng)的距離為ΔH;當(dāng)ΔH值大于零時(shí),則沿豎直方向向下移動(dòng)楔形基片,向下移動(dòng)的距離為|ΔH|。本發(fā)明中的標(biāo)準(zhǔn)具均指法布里-珀羅(F-P)標(biāo)準(zhǔn)具,諧振腔的腔長均指標(biāo)準(zhǔn)具的中心厚度,本發(fā)明中夾角α即楔角,該楔角是由機(jī)械加工精度自然產(chǎn)生的。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:①本發(fā)明通過楔形基片的豎向移動(dòng)(上移或下移),從而使楔形基片的楔角α所在的斜邊沿楔角所在的方向移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)諧振腔的腔長(標(biāo)準(zhǔn)具的中心厚度)的改變,從而實(shí)現(xiàn)入射光中心波長的調(diào)節(jié);②本發(fā)明利用了由機(jī)械加工精度自然產(chǎn)生的楔角,結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)巧妙,加工成本低,不需要復(fù)雜的控制方式,而且巧妙利用了楔形基片豎向長距離的改變引起腔長的微小改變,即通過豎直方向上毫米量級(jí)的改變引起腔長微米/亞微米量級(jí)的改變,便于實(shí)現(xiàn)精確控制,能夠快速調(diào)節(jié)到所需的中心波長,大大節(jié)省調(diào)節(jié)時(shí)間,提高工作效率。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。以下實(shí)施例中k值的選取均是為了使得實(shí)際的中心波長均在設(shè)定的波長附近。實(shí)施例1如圖1所示,本實(shí)施例波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具,該標(biāo)準(zhǔn)具包括矩形基片1和楔形基片2,所述矩形基片1包括第一反射面S1和第二反射面S2,所述楔形基片2包括第三反射面S3和第四反射面S4,所述第二反射面S2和第三反射面S3之間形成諧振腔3,所述第二反射面S2和第三反射面S3之間的距離L為諧振腔3的腔長,所述第三反射面S3為相對(duì)于第二反射面S2傾斜的斜面,所述第三反射面S3與第二反射面S2之間的夾角α為0.1′-1′,所述矩形基片1垂直固定在基座4上,所述楔形基片2下端通過微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座5設(shè)置在基座6上,通過微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座5上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)楔形基片2沿豎直方向上下移動(dòng),楔形基片2上下移動(dòng)從而達(dá)到腔長的改變,實(shí)現(xiàn)中心波長λ的改變,所述楔形基片的高度為H,所述楔形基片上下移動(dòng)的變化值記為ΔH,所述腔長的變化值記為ΔL,所述ΔL=ΔH×tanα。入射的光束在第二反射面S2和第三反射面S3之間多次反射形成多光束干涉,多光束干涉的中心波長λ與厚度L之間的關(guān)系為:多光束干涉的中心波長λ=2×n×L×cosθ/k,所述n為矩形基片1和楔形基片2之間的空氣的折射率,θ為光束在第二反射面S1和第三反射面S3的入射角,k為干涉級(jí)數(shù),k取值為正整數(shù)。本實(shí)施例中微調(diào)驅(qū)動(dòng)基座選擇毫米量級(jí)微電子機(jī)械調(diào)節(jié)基座或毫米量級(jí)壓電陶瓷微調(diào)基座。本實(shí)施例波長可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具的調(diào)節(jié)方法,包括以下步驟:步驟1,由中心波長計(jì)算公式λ=2×n×L×cosθ/k可知,中心波長變化值Δλ=2×n×ΔL×cosθ/k,根據(jù)Δλ值、空氣的折射率n值,光束的入射角θ值和干涉級(jí)數(shù)k值,計(jì)算出腔長的變化量ΔL;步驟2,由公式ΔL=ΔH×tanα,根據(jù)夾角α值和所述步驟1計(jì)算得到的ΔL值,得出ΔH值,步驟3,根據(jù)所述步驟2得到的ΔH值,沿豎直方向移動(dòng)楔形基片2,步驟4,當(dāng)ΔH值小于零時(shí),則沿豎直方向向上移動(dòng)楔形基片2,向上移動(dòng)的距離為ΔH;當(dāng)ΔH值大于零時(shí),則沿豎直方向向下移動(dòng)楔形基片2,向下移動(dòng)的距離為|ΔH|。本實(shí)施例中α為1′(0.017°),θ為0°,n=1,標(biāo)準(zhǔn)具的初始腔長為100μm,k為正整數(shù),當(dāng)中心波長在1064nm附近增加4nm,即Δλ值為4nm,由Δλ=2×n×ΔL×cosθ/k時(shí),可得ΔL=k×Δλ/2,則ΔL=2×knm,當(dāng)k取不同的數(shù)值時(shí),得到相對(duì)應(yīng)的ΔL值,見表1.1:表1.1k取不同的數(shù)值時(shí),相對(duì)應(yīng)的ΔL值k187188189ΔL(μm)0.3740.3760.378α為1′(0.017°),tan0.017°=0.0002967,ΔL=ΔH×tanα,可知ΔH=ΔL/tanα,則ΔL對(duì)應(yīng)的ΔH值見表1.2:表1.2ΔL值對(duì)應(yīng)的ΔH值ΔL(μm)0.3740.3760.378ΔH(mm)1.2611.2671.274由表1.2可知,當(dāng)中心波長在1064nm附近增加4nm,即Δλ值為4nm。當(dāng)k分別取187、188、189時(shí),對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)具的腔長變化分別僅為增加0.374μm、0.376μm、0.378μm,而楔形基片在豎直向下的移動(dòng)分別為1.261mm、1.267mm、1.274mm,可見,楔形基片移動(dòng)毫米級(jí)的數(shù)量級(jí)才會(huì)引起腔長(標(biāo)準(zhǔn)具的中心厚度)發(fā)生零點(diǎn)幾個(gè)微米的改變,因而很容易實(shí)現(xiàn)中心波長的精確控制。實(shí)施例2本實(shí)施例中α為1′(0.017°),θ為0°,n=1,標(biāo)準(zhǔn)具的初始腔長為100μm,k為正整數(shù),當(dāng)中心波長在1560nm附近增加10nm,即Δλ值為10nm,由Δλ=2×n×ΔL×cosθ/k時(shí),可得ΔL=k×Δλ/2,則ΔL=5×knm,當(dāng)k取不同的數(shù)值時(shí),得到相對(duì)應(yīng)的ΔL值,見表2.1:表2.1k取不同的數(shù)值時(shí),相對(duì)應(yīng)的ΔL值k128129130ΔL(μm)0.640.6450.65α為1′(0.017°),tan0.017°=0.0002967,ΔL=ΔH×tanα,可知ΔH=ΔL/tanα,則ΔL對(duì)應(yīng)的ΔH值見表2.2:表2.2ΔL值對(duì)應(yīng)的ΔH值ΔL(μm)0.640.6450.65ΔH(mm)2.1572.1742.191由表2.2可知,當(dāng)中心波長在1560nm附近增加10nm,即Δλ值為10nm。當(dāng)k分別取128、129、130時(shí),對(duì)應(yīng)的腔長變化分別僅為增加0.64μm、0.645μm、0.65μm,而楔形基片在豎直向下的移動(dòng)分別為2.157mm、2.174mm、2.191mm,可見,楔形基片移動(dòng)毫米級(jí)的數(shù)量級(jí)才會(huì)引起腔長(標(biāo)準(zhǔn)具的中心厚度)發(fā)生零點(diǎn)幾個(gè)微米的改變,因而很容易實(shí)現(xiàn)中心波長的精確控制。本實(shí)施例中,其余技術(shù)方案同實(shí)施例1。實(shí)施例3本實(shí)施例中α為0.1′(0.0017°),θ為0°,n=1,標(biāo)準(zhǔn)具的初始腔長為30μm,k為正整數(shù),當(dāng)中心波長在1064nm附近減小4nm,即Δλ值為-4nm,由Δλ=2×n×ΔL×cosθ/k時(shí),可得ΔL=k×Δλ/2,則ΔL=2×knm,當(dāng)k取不同的數(shù)值時(shí),得到相對(duì)應(yīng)的ΔL值,見表3.1:表3.1k取不同的數(shù)值時(shí),相對(duì)應(yīng)的ΔL值k555657ΔL(μm)-0.11-0.112-0.114α為1′(0.017°),tan0.017°=0.00002967,ΔL=ΔH×tanα,可知ΔH=ΔL/tanα,則ΔL對(duì)應(yīng)的ΔH值見表3.2:表3.2ΔL值對(duì)應(yīng)的ΔH值ΔL(μm)-0.11-0.112-0.114ΔH(mm)-3.707-3.775-3.842由表3.2可知,當(dāng)中心波長在1064nm附近減小4nm,即Δλ值為-4nm。當(dāng)k分別取56、57、58時(shí),對(duì)應(yīng)的腔長變化分別僅為減小0.11μm、0.112μm、0.114μm,而楔形基片在豎直向上的移動(dòng)分別為3.707mm、3.775mm、3.842mm,可見,楔形基片移動(dòng)毫米級(jí)的數(shù)量級(jí)才會(huì)引起腔長(標(biāo)準(zhǔn)具的中心厚度)發(fā)生零點(diǎn)幾個(gè)微米的改變,因而很容易實(shí)現(xiàn)中心波長的精確控制。本實(shí)施例中,其余技術(shù)方案同實(shí)施例1。盡管上述實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明作出具體描述,但是對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,應(yīng)該理解為可以在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍之內(nèi)基于本發(fā)明公開的內(nèi)容進(jìn)行修改或改進(jìn),這些修改和改進(jìn)都在本發(fā)明的精神以及范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 
當(dāng)前第1頁1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1