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第33卷 第12期2006年12月

中 國 激 光

ChineseJournalofLasers

Vol.33,No.12

December,2006

-7025(2006)12-1675-05 文章編號:0258

激光相位調(diào)制法布里-珀羅腔精細(xì)度法

測定反射率

魯紅剛,蔣燕義,畢志毅

(華東師范大學(xué)物理系光譜學(xué)與波譜學(xué)教育部重點(diǎn)實驗室,上海200062)

摘要 諧振腔精細(xì)度法是通過測量光學(xué)諧振腔透射譜線寬度來實現(xiàn)對光學(xué)反射鏡反射率的測定。由于此譜線寬度數(shù)值通常在射頻范圍,采用光譜儀難以精確測量,而在諧振腔精細(xì)度方法的基礎(chǔ)上引入激光相位調(diào)制技術(shù),提出激光相位調(diào)制法布里-珀羅(F-P)腔精細(xì)度法測定反射率。利用電光調(diào)制器對激光進(jìn)行射頻相位調(diào)制,以產(chǎn)生的調(diào)制邊帶與激光載波的頻率間隔作為/射頻標(biāo)尺0,精確測量了法布里-珀羅腔透射光譜的譜線寬度。利用腔精細(xì)度與腔透射光譜的譜線寬度及反射率的關(guān)系公式,獲得了反射鏡的反射率,測量精度可達(dá)到10-4。關(guān)鍵詞 測量;激光相位調(diào)制;光學(xué)諧振腔;腔精細(xì)度;反射率中圖分類號 O433.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

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MeasurementofReflectivityofOpticalMirrorsUsingLaserPhaseModulation

andFinenessofFabry-PerotCavity

LUHong-gang,JIANGYan-yi,BIZh-iyi

(KeyLaboratoryofOpticalandMagneticResonanceSpectroscopy,MinistryofEducation,

DepartmentofPhysics,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China)

Abstract Thereflectivityofopticalmirrorscanbeobtainedbymeasuringlinewidthoftransmissionspectrumof

opticalcavityandthefinenessofFabry-Perot(F-P)cavity.Itisdifficultforaspectrometertomeasurethelinewidthaccuratelyduetoitslimitedresolution.Inthispaper,laserphasemodulationisintroducedonthebasisoffinenessofF-Pcavity,andlaserphasemodulationandfinenessofF-Pareproposedformeasuringthereflectivityofopticalmirrors.Thefrequencyintervalbetweenthecarrierandonesidebandgeneratedbyelectro-opticalmodulationisusedasaradiofrequencyrulertopreciselymeasurethelinewidth.Thusthereflectivityofmirrorsisobtainedwithuncertaintyreachingthelevelof10-4bytherelationoffinenessofcavity,spectrallinewidthandreflectivityofmirrors.

Keywords measurement;laserphasemodulation;opticalcavity;finenessofcavity;reflectivity

1 引 言

精確測定光學(xué)反射鏡的反射率對于改進(jìn)鍍膜工藝、提高膜層質(zhì)量具有重要意義。隨著激光技術(shù)的發(fā)展,反射率的測定方法不斷發(fā)展和改進(jìn),測量精度也不斷提高。常見的反射率測定方法從原理上可以

收稿日期:2006-04-10;收到修改稿日期:2006-06-20

分為兩大類:第一類是單、多次反射法,該方法原理簡單,適合測量中低反射率。單次反射法是以待測鏡片對激光反射一次,利用入射光強(qiáng)I0和透射光強(qiáng)

Ic1的差值與I0的比值獲得反射率,或者利用反射光強(qiáng)Id1和入射光強(qiáng)I0的比值獲得反射率。后者受光源

基金項目:國家自然科學(xué)基金(60490280)和上海市科學(xué)技術(shù)委員會(04JC14086,04DZ14009)資助項目。

作者簡介:魯紅剛(1979)),男,山東煙臺人,華東師范大學(xué)碩士研究生,主要從事精密激光光譜方面的研究。E-mail:luhonggang@

導(dǎo)師簡介:畢志毅(1956)),男,上海人,華東師范大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,目前研究方向為精密激光光譜及激光穩(wěn)頻技術(shù)。E-mail:zybi@

*通信聯(lián)系人。E-mail:yyjiang@

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