傅里葉變換光譜分析儀FT

本文格式為Word版，下載可任意編輯——傅里葉變換光譜分析儀(FT傅里葉變換光譜分析儀（FT-OSA）簡述

一、概述

Thorlabs公司的光譜分析儀（OSA）是以波長為函數(shù)關(guān)系測量光源光功率的通用儀器。該儀器對(duì)于分析寬帶光信號(hào)、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(gòu)造的掃描邁克爾遜干擾儀構(gòu)建，如下圖所示。這種構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)帶額外高精度波長計(jì)的全功能OSA設(shè)計(jì)。

二、設(shè)計(jì)原理

OSA203具有一個(gè)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(shè)計(jì)用于測量連續(xù)波光源，不能工作在一些使用脈沖光源的應(yīng)用之中。請聯(lián)系技術(shù)支持探討脈沖光源應(yīng)用的解決方案。在準(zhǔn)直輸入信號(hào)后，光信號(hào)會(huì)被一個(gè)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(zhǔn)直的光場在分束器會(huì)發(fā)生干擾。左圖中顯示的探測器部件記錄干擾圖樣，一般稱之為干擾圖。這種干擾圖是輸入光譜的自相關(guān)波形。通過將該波形進(jìn)行傅里葉變換后，就可以復(fù)現(xiàn)出光譜信號(hào)。最終得到的光譜具有高分辯率和很寬的波長覆蓋范圍，其中光譜分辯率與光延遲范圍相關(guān)。其波長范圍會(huì)被探測器和光學(xué)鍍膜的帶寬所限制。此外，我們系統(tǒng)包含了穩(wěn)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(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的自校準(zhǔn)。該過程保證了精度超越光柵型OSA的光學(xué)分析能力。

Thorlab公司的光譜分析儀采用兩個(gè)反射器，如下圖。這些反射器安裝在一個(gè)音圈驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上，該平臺(tái)可以使干擾儀的兩個(gè)參考臂同時(shí)、反方向進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化。當(dāng)平臺(tái)移動(dòng)時(shí)，干擾儀的光程差（OPD）變化是平臺(tái)機(jī)械運(yùn)動(dòng)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?yōu)?0皮米。光譜分辯率是根據(jù)瑞利判據(jù)而定義的。當(dāng)用作波長計(jì)時(shí)，其分辯率會(huì)發(fā)生明顯改善（對(duì)于OSA203而言是0.2皮米）。我們的光譜分析儀采用了一個(gè)嵌入式的自穩(wěn)定HeNe參考激光器來通過干擾方式記錄光程長度的變化。該參考激光器位于干擾儀內(nèi)部，與未知光具有一致的光路，這樣一來兩個(gè)光源的光程變化就完全一致了。干擾儀還采用了一塊色散補(bǔ)償板來修正干擾儀