F-P标准具

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04 F-P标准具的分类
(1)普通空气隙标准具
(2)多重F-P标准具
多重F-P标准具
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04 F-P标准具的分类
(1)可调节 F-P 标准具
由位相差的关系式可以看出当光线入射角不同时，相邻两束干涉光之间 的位相差也会发生变化，从而改变整个标准具的性能。当标准具用做滤 波器使用时，可以通过调节不同的入射角，使两反射镜之间的光学距离 发生改变，光程差随之改变，可以通过调谐选择特定某一波长的信道， 以达到滤波的可调性。这种可调节 F-P 标准具经常用通过改变膜层或间 距的不同使标准具的自由光谱范围 FSR 发生改变，进而改变系统的带宽 和中心波长。
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02 F-P标准具的工作原理
在一对准直的自聚焦透镜间插入一块玻璃 的F-P标准具，就构成了光纤F-P标准具。 玻璃标准具的两个反射面镀有高反射膜,形 成F-P腔。
光纤F-P标准具的结构
玻璃标准具是将两块镀高反膜的玻璃夹在 两块厚度固定，热膨胀系数小的材料间形 成的。当玻璃块的厚度较大时，玻璃F-P干 涉仪的自由光谱区变小，形成梳状滤波器， 这些等间隔的梳状滤波器就形成了光纤F-P 标准具。
光纤F-P标准具
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黄川 2120160620 2017/3/22
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目录
CONTENTE
01 02 03 04
F-P标准具的研究背景
F-P标准具的工作原理
F-P标准具的技术指标 F-P标准具的分类
01 F-P标准具的研究背景
研究背景： 近年来，随着光通讯领域的飞速发展，为满足传输要求，扩 充通讯容量，波分复用技术(WDM)被广泛研究应用。 波分复用技术（WDM）是实现将多路不同波长或者不同频 率的光信号在一条光纤中来传输的功能。为满足日益增长的通 信容量需求，传输光的信道间隔或者峰值波长间隔要尽量地小， 在光纤通信领域中，市场上常用的信道间隔是 00GHz(0.8nm)。 狭窄的波长间隔提高了要求波长的稳定性，以避免信号在传 输时不同得波长信道间发生串扰，目前用的比较多的波长锁定 器是基于空气隙F-P标准具的，该种波长锁定器的优点是能够产 生连续的滤波曲线，工作范围大，不需要任何的温度控制电路 就可以完成波长锁定，同时可以达到很高的锁定精度，是 DWDM应用的理想的锁定技术。
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03 F-P标准具的技术指标
上式中R表示标准具两侧平板的反射率，即条纹的相位宽度近似只与反 射率有关。
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03 F-P标准具的技术指标
也就说明，条纹的精细度也是由平行平板所镀部分反射膜的反射率唯 一确定的。精细度F的值越大，就表明条纹越明锐，其波长锁定性就会 越好。
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03 F-P标准具的技术指标
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02 F-P标准具的工作原理
法布里-珀罗干涉仪（以下简称 F-P 干涉 仪）是由两个平行平板组成的，多束相干 反射光由入射光在两平板间反复反射产生， 而多束相干透射光由入射光两平板间反复 透射产生，出射光在焦平面上形成等倾圆 环状干涉条纹。 F-P 干涉仪大致可分为两种形式：F-P 干 涉仪和 F-P 标准具。他们的区别在于前者 两块玻璃板之间的距离可以通过调谐装置 在一个范围内进行改变，后者两块玻璃板 之间的距离为固定值时，无法改变。
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03 F-P标准具的技术指标
下图是一种F-P标准具的 光谱图。图a是全光谱图， 图b是1540~1550nm的 光谱图其自由光谱区为 0.8nm（100GHZ）,其精 细度超过100。
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03 F-P标准具的技术指标
其他技术指标：
条纹的对比度
条纹的对比度指的是干涉条纹波峰与波谷功率之差。如果对比度很小， 会造成调试困难而且测量结果也很难保证准确，所以对比度的大小与测 量结果的准确性有很大的关系。
波长随温度的漂移
波长随温度漂移也称温漂，当温度发生改变时，标准具的中心垫片的长 度以及折射率大小都会随之发生变化，改变了腔长 h，或者改变了中心 垫片的折射率都会导致光程差发生改变，也就使原来每一级次的中心波 长发生了漂移，这将对标准具的性能产生非常严重的影响，要尽量将温 度改变引起的波长漂移降到最低。
(2)温度补偿型 F-P 标准具
温度性能是 F-P 标准具一项非常重要的指标，也是一直以来存在的一个 难题。随着工作温度的变化，标准具的腔长会有热胀冷缩的情况，腔长 发生改变，中心波长会随之发生漂移，所以现在用温度补偿的方法解决 这一问题。
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04 F-P标准具的分类
在空气隙标准具中，只需要考虑空气隙的长度不变即可，为了实现更小 的温度漂移情况，会采用如下图所示的结构，加入垫片 1、2 进行温度 补偿。
即可保证可以获得恒定的光程差，即可获得稳 定的中心波长和波长间隔，解决了温度变化波 长漂移的问题。
温度补偿型半反半透膜
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THANKS
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03 F-P标准具的技术指标
标准具的膜层
标准具膜层的反射率将直接决定到条纹精细度 F 的大小，而且 也会很大程度上影响条纹的自由光谱范围 FSR，所以标准具的 膜层反射率选择在设计的过程中至关重要。 标准具的 ITU 波长
ITU 是国际电信联盟的简称，ITU 波长是 ITU 联盟所制定的国际电信标 准之一，规定地描述了波峰的中心波长（或频率）的值。通常在实际生 产中，标准具的研制必须严格遵守 ITU 波长，如果实际生产的标准具偏 离 ITU 中心波长的量较大，就要对器件进行调谐和修正，使其符合 ITU 标准的要求。