研究目的
为了解决确定OFC外差干涉测量中有效中心波长的问题,该问题对于精确距离测量至关重要,因为光束光谱具有宽频谱且可能存在不对称性。
研究成果
提出的计算OFC外差干涉中有效中心波长的方法通过仿真和实验验证,显示出良好的一致性,相对差异小于0.06%。该有效波长取决于光束光谱和时间延迟,此方法适用于测距和脉冲对齐等应用。
研究不足
OFC的相干长度较短,将位移测量限制在约2.5微米范围内。商用干涉仪在短位移测量中的重复性仅为约15纳米,这会导致测量误差。如果光束来自不同的光纤,光纤啁啾引起的初始相位差可能会影响测量结果,需要进一步研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于光频梳光源的等臂外差干涉仪。通过理论方法推导出基于干涉光束光谱和时延的有效中心波长计算公式,并通过仿真与实验验证。
2:样本选择与数据来源:
光源为自制锁模掺铒光纤飞秒激光器(参数特定)。光束光谱使用光谱分析仪测量。
3:实验设备与材料清单:
设备包括光频梳激光器、声光调制器、反射镜、分束器、准直透镜、光电探测器、带通滤波器、锁相放大器、压电陶瓷、信号发生器、商用干涉仪及光谱分析仪。材料涉及光纤与自由空间光学元件。
4:实验流程与操作步骤:
光频梳光束经声光调制器产生频移光束,在等光程后发生干涉。检测外差信号并进行滤波与相位测量。通过压电陶瓷引入位移,并使用商用干涉仪监测对比。
5:数据分析方法:
利用锁相放大器的相位数据与商用干涉仪的位移数据,通过推导公式计算有效中心波长。采用数值微分与统计方法进行仿真与实验验证。
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