光學(xué)薄膜相位特性測試的研究.pdf

1、隨著飛秒激光技術(shù)和寬帶光通信技術(shù)的發(fā)展，各種相位薄膜的設(shè)計(jì)和制備成為備受關(guān)注的研究課題。然而，傳統(tǒng)的對薄膜光度特性的測試技術(shù)無法滿足薄膜相位特性測試的要求。本文在總結(jié)國內(nèi)外各種測試方法的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的白光邁克爾遜干涉系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用微型光纖光譜儀記錄干涉信號(hào)，并嘗試加入微步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)樣品鏡，可以直接提取群延遲信號(hào)，避免了由算法帶來的數(shù)值誤差，獲取了更高的測試精度。本論文的研究工作主要涉及以下幾個(gè)方面：
　　 1、光學(xué)

2、薄膜相位特性測試系統(tǒng)的研究．在深入研究國內(nèi)外各種光學(xué)薄膜相位特性測試方法的基礎(chǔ)上，針對其存在的問題和局限性，提出了新型的邁克爾遜白光干涉系統(tǒng)。該系統(tǒng)在原有實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上作了較大的改進(jìn)，大大縮短了調(diào)試周期，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從硬件上減小了測試誤差。對測試系統(tǒng)進(jìn)行了重復(fù)性和光源穩(wěn)定性測試，并分別從外界噪聲、白光光源、分光棱鏡和光纖光譜儀等幾個(gè)方面對系統(tǒng)做了相關(guān)的誤差分析并給出了相應(yīng)的解決方法。
　　 2、光學(xué)薄膜相位特性數(shù)據(jù)處理

3、算法的研究。主要研究了從干涉光譜中提取相位和群延遲的各種數(shù)據(jù)處理算法，包括基于單幅干涉圖的窗口傅立葉變換算法、節(jié)點(diǎn)擬合算法和小波變換算法。針對上述方法存在的缺點(diǎn)和問題，提出了二維時(shí)域掃描算法。該方法直接掃描得到被測鏡片的群延遲時(shí)間，避免了由相位求導(dǎo)得到群延遲過程中引入的誤差放大效應(yīng)，進(jìn)而提高了群延遲色散的測試精度。最后，對四種數(shù)據(jù)算法進(jìn)行了比較和分析，為后面的薄膜測試提供了依據(jù)和方向。
　　 3、光學(xué)薄膜相位特性的測試研究。采用