傅里叶变换光谱分析仪(FT-OSA)简述

2012-12-12 14:44:04来源: 21ic
一、概述

Thorlabs公司的光谱分析仪(OSA)是以波长为函数关系测量光源光功率的通用仪器。该仪器对于分析宽带光信号、 增益芯片的法布里-玻罗模式或长相干长度单模外谐振腔激光器而言是绰绰有余的。类似的OSA还有典型的基于光栅的单色仪。Thorlabs公司的OSA是一种傅里叶变换光谱分析仪(FT-OSA),采用以插/拔构造的扫描迈克尔逊干涉仪构建,如下图所示。这种构造可以实现带额外高精度波长计的全功能OSA设计。

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二、设计原理

OSA203具有一个FC/PC型光纤输入端。它可以使用Ø50微米的单模或多模光纤。如需要求,我们也可以提供其它输入插头。该仪器设计用于测量连续波光源,不能工作在一些使用脉冲光源的应用之中。请联系技术支持讨论脉冲光源应用的解决方案。在准直输入信号后,光信号会被一个分束器分为两路光路。这两路光路的光程差在0到±40毫米之间变化。准直的光场在分束器会发生干涉。左图中显示的探测器部件记录干涉图样,一般称之为干涉图。这种干涉图是输入光谱的自相关波形。通过将该波形进行傅里叶变换后,就可以复现出光谱信号。最终得到的光谱具有高分辨率和很宽的波长覆盖范围,其中光谱分辨率与光延迟范围相关。其波长范围会被探测器和光学镀膜的带宽所限制。此外,我们系统包含了稳频HeNe参考激光器,因此其精度就得到了保障,该激光器可以提供高精度的光路长度变化测量,使系统可以实现连续的自校准。该过程保证了精度超越光栅型OSA的光学分析能力。

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Thorlab公司的光谱分析仪采用两个反射器,如图所示。这些反射器安装在一个音圈驱动平台上,该平台可以使干涉仪的两个参考臂同时、反方向进行动态变化。当平台移动时,干涉仪的光程差(OPD)变化是平台机械运动距离的四倍。OPD的变化直接与FT- OSA的最小精度成比例。通过该装置,OSA203可以在1550纳米光波下将光谱特性值变为60皮米。光谱分辨率是根据瑞利判据而定义的。当用作波长计时,其分辨率会发生明显改善(对于OSA203而言是0.2皮米)。我们的光谱分析仪采用了一个嵌入式的自稳定HeNe参考激光器来通过干涉方式记录光程长度的变化。该参考激光器位于干涉仪内部,与未知光具有相同的光路,这样一来两个光源的光程变化就完全相同了。干涉仪还采用了一块色散补偿板来修正干涉仪两参考臂的波长相关的光程长度差异,这种差异是由分束器造成的。
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关键字:傅里叶变换  光谱分析仪  FT-OSA

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/1212/article_6518.html
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