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        傅里葉變換光譜分析儀(FT-OSA)簡述

        作者: 時間:2017-03-23 來源:網絡 收藏
        一、概述

        Thorlabs公司的光譜分析儀(OSA)是以波長為函數關系測量光源光功率的通用儀器。該儀器對于分析寬帶光信號、 增益芯片的法布里-玻羅模式或長相干長度單模外諧振腔激光器而言是綽綽有余的。類似的OSA還有典型的基于光柵的單色儀。Thorlabs公司的OSA是一種傅里葉變換光譜分析儀(FT-OSA),采用以插/拔構造的掃描邁克爾遜干涉儀構建,如下圖所示。這種構造可以實現帶額外高精度波長計的全功能OSA設計。

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        二、設計原理

        OSA203具有一個FC/PC型光纖輸入端。它可以使用?50微米的單模或多模光纖。如需要求,我們也可以提供其它輸入插頭。該儀器設計用于測量連續波光源,不能工作在一些使用脈沖光源的應用之中。請聯系技術支持討論脈沖光源應用的解決方案。在準直輸入信號后,光信號會被一個分束器分為兩路光路。這兩路光路的光程差在0到±40毫米之間變化。準直的光場在分束器會發生干涉。左圖中顯示的探測器部件記錄干涉圖樣,一般稱之為干涉圖。這種干涉圖是輸入光譜的自相關波形。通過將該波形進行傅里葉變換后,就可以復現出光譜信號。最終得到的光譜具有高分辨率和很寬的波長覆蓋范圍,其中光譜分辨率與光延遲范圍相關。其波長范圍會被探測器和光學鍍膜的帶寬所限制。此外,我們系統包含了穩頻HeNe參考激光器,因此其精度就得到了保障,該激光器可以提供高精度的光路長度變化測量,使系統可以實現連續的自校準。該過程保證了精度超越光柵型OSA的光學分析能力。

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        Thorlab公司的光譜分析儀采用兩個反射器,如圖所示。這些反射器安裝在一個音圈驅動平臺上,該平臺可以使干涉儀的兩個參考臂同時、反方向進行動態變化。當平臺移動時,干涉儀的光程差(OPD)變化是平臺機械運動距離的四倍。OPD的變化直接與FT- OSA的最小精度成比例。通過該裝置,OSA203可以在1550納米光波下將光譜特性值變為60皮米。光譜分辨率是根據瑞利判據而定義的。當用作波長計時,其分辨率會發生明顯改善(對于OSA203而言是0.2皮米)。我們的光譜分析儀采用了一個嵌入式的自穩定HeNe參考激光器來通過干涉方式記錄光程長度的變化。該參考激光器位于干涉儀內部,與未知光具有相同的光路,這樣一來兩個光源的光程變化就完全相同了。干涉儀還采用了一塊色散補償板來修正干涉儀兩參考臂的波長相關的光程長度差異,這種差異是由分束器造成的。

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