CN102087376A - 一种双腔标准具及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双腔标准具及其制作方法，其特征在于超薄法布里-珀罗腔是通过抛薄光胶在基板上的基片形成的，所述的基板和基片是能透过一定光波段的同种材料或膨胀系数近似的不同光学材料，形成双腔的基片厚度可以相等或者不等。本发明所述的双腔标准具及其制作方法避免了超薄平片加工和镀高反膜表面严重变形的困难，通过多腔级联滤波器的增加了自由光谱范围，减小了谱线宽，提高了精细度。
Description
技术领域
本发明涉及光学与通讯领域，尤其涉及一种双腔标准具及其制作方法。
背景技术
传统单腔法布里一珀罗腔（F-P）器件要获得较宽的自由光谱范围和较高的精细度需要在超薄平片上镀高反膜，然而超薄平片加工困难且镀高反膜后会严重变形使宽光谱范围和高精细度的标准具难以实现。多腔级联F-P器件中高反光束在多面平行高反镜内的传输可以形成相干叠加，再加上非对称强的透射光谱相互叠加作用，可以增加滤波器的自由光谱范围，减小谱线宽从而提高精细度，同时加强对边的抑制作用，实现更好的滤波效果。多腔级联F-P器件在精细光谱测量、窄带滤波和光通信中通道检测中应用的越来越多。
发明内容
针对传统单腔标准具在超薄平板上加工和镀膜的困难，难以实现宽光谱范围和高精细度的问题，本发明提出了一种双腔标准具及其制作方法。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种双腔标准具，包括一基板，其特征在于：所述基板上深化光胶有由光学元件抛薄而成的基片形成的第一F-P腔和第二F-P腔，所述的基板与第一F-P腔面、第一F-P腔面与第二F-P相连腔面都有一面镀高反膜，且第二F-P腔的另一腔壁上也镀有高反膜。
或一种双腔标准具，包括一基板，其特征在于：所述基板上深化光胶有由光学元件抛薄而成的基片形成的第一F-P腔和第二F-P腔，所述的基板与第一F-P腔面、第一F-P腔面与第二F-P腔面相连都有一面镀高反膜，且第二F-P腔与一带高反膜的光学元件高反膜面深化光胶。
进一步，所述的基板和光学元件是能透过一定光波段的同种材料或膨胀系数近似的不同光学材料，形成双腔的由光学元件抛薄而成的基片厚度可以相等或者不等。
进一步，所述的基片为折射率或厚度随温场、磁场或电场变化的材料，形成双腔可调谐标准具。
进一步，本专利还涉及上述双腔标准具的制作方法，其主要包括：
1) 在一镀高反膜的基板与一光学元件深化光胶或将一基板与一光学元件镀高反膜一面深化光胶，并将光学元件根据需要抛薄为基片，形成双腔中的第一F-P腔；
2) 在基片上镀高反膜后与第二片光学元件深化光胶或直接与一镀高反膜的第二片光学元件的镀高反膜面深化光胶，并将第二片光学元件根据需要抛薄为基片，形成双腔中的第二F-P腔；
3) 在第二腔的腔面上镀高反膜，形成双腔标准具，或直接与一镀高反膜的第三片光学元件的镀高反膜面深化光胶，形成双腔标准具。
进一步，步骤1）和2）所述的适当的厚度可以相等也可以不等，如需要200G的标准具，厚度可抛薄至1.5mm。
本发明所述的双腔标准具及其制作方法避免了超薄平片加工和镀高反膜表面严重变形的困难，通过双腔级联或多腔级联滤波器的增加了自由光谱范围，减小了谱线宽，提高了精细度。
附图说明
图1为传统单腔F-P标准具结构示意图；
图2本发明所述的双腔标准具结构示意图一；
图3本发明所述的双腔标准具结构示意图二；
图4是单腔标准具透射光谱；
图5是双腔标准具透射光谱；
图6是双腔标准具制作方法实施例一；
图7是双腔标准具制作方法实施例二；
图8是双腔标准具制作方法实施例三。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步描述说明。
如图1是所述传统的单腔F-P标准具结构图示，包括：基板101，两面镀有高反膜的F-P腔102。如图2本发明所述的双腔标准具示意图一所示，其是在传统单腔的基础上再增加一个两面有高反膜的F-P腔103。如图3本发明所述的双腔标准具示意图二所示，其与图2的区别是，F-P腔103的面上不镀高反膜，而是与一光学元件104镀高反膜面深化光胶。
单F-P腔长决定了标准具的自由光谱范围，平片越薄，自由光谱范围越大，加工也越困难。反射率决定标准具精细度，高反率越高，精细度越高。取λ=1550nm，腔长为6.00001125cm，得到镜面高反率0.5、0.8和0.95，单腔F-P标准具结构的透射光谱特性（如图4所示），自由光谱宽度为0.02nm。随高反率增加，峰值半高宽变窄，但高反率越高的膜层厚度越厚，镀膜后面的形变也就越严重。
图5实线是λ=1550nm，腔长为6.00001125cm，得到镜面高反率0.8的双腔标准具的透射光谱特性，可以看到峰间距为0.04nm是相同长度单腔透射峰间距的2倍。双腔标准具的两腔并不需要是相同厚度的，当厚度不同时，同样也可以起到增大自由光谱范围的目的。
进一步，上述双腔标准具的制作方法可以采用下述方法。
实施例一
如图6所示，双腔标准具的制作方法，包括如下步骤：
1) 先将一基板601与一镀高反膜的光学元件602镀高反膜面深化光胶；
2) 将光学元件602根据需要抛薄至适当厚度（如需要200G的标准具，厚度可抛薄至1.5mm）的基片作为双腔标准具的第一F-P腔，并在其表面上镀高反膜；
3) 将光学元件603与抛薄为基片并镀高反膜的光学元件602深化光胶；
4) 将光学元件603根据需要抛薄至适当厚度（如需要200G的标准具，厚度可抛薄至1.5mm）的基片作为双腔标准具的第二F-P腔，并在其表面上镀高反膜，形成双腔标准具604。
实施例二
如图7所示，双腔标准具的制作方法，包括如下步骤：
1) 先采将一片镀高反膜的基板701与光学元件702深化光胶；
2) 将光学元件702根据需要抛薄至适当厚度（如需要200G的标准具，厚度可抛薄至1.5mm）的基片作为双腔标准具的第一F-P腔；
3) 将一镀有高反膜的光学元件703高反膜一面与抛薄为基片的光学元件702深化光胶；
4) 将光学元件703根据需要抛薄至适当厚度（如需要200G的标准具，厚度可抛薄至1.5mm）的基片作为双腔标准具的第二F-P腔；
5) 再将另一镀有高反膜的光学元件704高反膜一面与抛薄为基片的光学元件703深化光胶，形成双腔标准具。
实施例三
如图8所示，双腔标准具的制作方法，包括如下步骤：
1) 先将一片镀高反膜的基板801与一光学元件802深化光胶；
2) 将光学元件802根据需要抛薄至适当厚度（如需要200G的标准具，厚度可抛薄至1.5mm）的基片作为双腔标准具的第一F-P腔；
3) 将镀高反膜的基板801和抛薄至适当厚度的光学元件802整体沿着803切割为相同大小的两小块804和805；
4) 将其中一块804的一面806再镀上高反膜；
5) 将小块804镀高反膜一面（即806）和另一小块805带腔面深化光胶在一块，形成双腔标准具807。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种双腔标准具，包括一基板，其特征在于：所述基板上深化光胶有由光学元件抛薄而成的基片形成的第一F-P腔和第二F-P腔，其特征还在于：所述的基板与第一F-P腔、第一F-P腔与第二F-P腔相连腔面各有一面镀高反膜，且第二F-P的另一面上也镀有高反射膜或所述的基板与第一F-P腔、第一F-P腔与第二F-P腔相连腔面各有一面镀高反膜，且第二F-P腔与一光学元件镀反射膜面深化光胶。
2.根据权利要求1所述的一种双腔标准具，其特征在于所述的基板和光学元件为能透过一定光波段的同种材料。
3.根据权利要求1所述的一种双腔标准具，其特征在于所述的基板和光学元件为能透过一定光波段膨胀系数近似的不同光学材料。
4.根据权利要求1所述的一种双腔标准具，其特征在于所述的形成第一F-P腔和第二F-P腔的基片厚度相等或不等。
5.根据权利要求1所述的一种双腔标准具，其特征在于所述的光学元件为折射率或厚度随温场、磁场或电场变化的材料。
6.一种双腔标准具的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：
1) 在一镀高反膜的基板与一光学元件深化光胶或将一基板与一光学元件镀高反膜一面深化光胶，并将光学元件根据需要抛薄为基片，形成双腔中的第一F-P腔；
2) 在基片上镀高反膜后与第二片光学元件深化光胶或直接与一镀高反膜的第二片光学元件的镀高反膜面深化光胶，并将第二片光学元件根据需要抛薄为基片，形成双腔中的第二F-P腔；
3) 在第二腔的腔面上镀高反膜，形成双腔形成双腔标准具，或直接与一镀高反膜的第三片光学元件的镀高反膜面深化光胶，形成双腔标准具。
7.根据权利要求6所述的一种双腔标准具，其特征在于所述的光学元件为折射率或厚度随温场、磁场或电场变化的材料。
8.根据权利要求6或7所述的一种双腔标准制作方法，其特征在于所述的适当厚度为1.5mm。
9.一种级联多腔标准具结构，其特征在于，采用上述双腔标准具的制作方法制作级联多腔标准具。
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