马赫-曾德尔干涉仪频谱特性及入射视场展宽技术研究

• Published in: 量子电子学报 Vol. 38; no. 6; pp. 796 - 805
• Main Authors: 夏玉宁, 王钊, 张云, 沈法华, 仇成群, 徐华
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 江苏省大气探测激光雷达技术军民融合创新平台, 江苏 盐城 224002 2021; 盐城师范学院物理与电子工程学院,江苏省智能光电器件与测控工程研究中心, 江苏 盐城 224002%盐城师范学院物理与电子工程学院,江苏省智能光电器件与测控工程研究中心, 江苏 盐城 224002
• Subjects: 光谱学;马赫-曾德尔干涉仪;光束发散角;谱宽;视场展宽;条纹对比度
• ISSN: 1007-5461
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2021.06.007

O451; 马赫-曾德尔干涉仪(MZI)具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点,在光学滤波、鉴频等方面具有广泛的应用.然而,在实际应用中MZI频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降.从理论上导出了在考虑入射光发散角2θ0和谱宽?ν的影响下,MZI干涉频谱的理论表达式,并定量分析了其对MZI频谱的影响.结果表明:MZI的光程差l越大,其频谱受?ν的影响越显著,l与入射光波长λ比值越大,其频谱受θ0的影响越显著;当λ=355 nm,l=3 cm时(第1种情形),?ν=10 GHz和θ0=4.5 mrad将分别使条纹对比度K降至2.8％和16.3％;当λ=532 nm,l=59 cm时(第2种情形),?ν=0.5 GHz和θ0=1.25 mrad将分别使K降至3.2％和15％.为减小发散角的影响,从理论上进一步研究了棱镜式视场展宽技术.结果表明:若补偿棱镜厚度d和折射率n满足d=nl/(n?1),对应第1种情形,θ0=50 mrad时K仍高于93.1％,θ0=70 mrad时K将降至33.3％;在第2种情形下,θ0=25 mrad时K仍高于94.0％,θ0=35 mrad时K将降至37.6％.若d依据不同θ0取不同最优值时,在第1种情形下,θ0=70 mrad时K仍高于92.1％;而在第2种情形下,θ0=35 mrad时K仍高于94.4％.