CN104749784A - 一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用 - Google Patents

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刘锋
李亚南
宋聪欣
赵晓静
陈陆懿
石旺舟
殷海玮
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University of Shanghai for Science and Technology
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Shanghai Normal University
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Abstract

本发明涉及一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，分光元件由相互垂直一维多层复合膜与二维准周期衍射光栅组成，一维多层复合膜呈多层的周期性设置，通过改变一维多层复合膜的周期厚度，调节衍射波中心工作波长。与现有技术相比，本发明通过改变多层膜的周期厚度实现快速调节该分光元件的衍射波中心工作波长的目的，该方法对衍射中心波长的调控速度比传统方法快一个量级。

Description

一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用
技术领域
本发明属于光学领域，尤其是涉及一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用。
背景技术
分光元件可以将入射的复色光分解为光谱宽度很窄的单色光，其单色光源可以对透明物质和溶液进行定性和定量分析，亦可以对复色光源进行光谱成分的测定，其广泛应用于物理、化学、冶金、农业、环保、建材、和医药卫生部门。根据测试样品、条件和要求的不同需要有工作在不同中心波长的分光元件。
中国专利CN 104319617A公开了一种带宽和中心波长可调节的激光器，包括有泵浦源、泵浦保护器、泵浦合束器、增益光纤、第一准直器、第一四分之一波片、第一二分之一波片、第一偏振分光立方、法拉第旋转镜、第二二分之一波片、第二偏振分光立方、透射光栅、反射面互相垂直的角镜对、反射镜、以及第二准直器，采用的是非线性旋转偏振锁模和具有腔内滤波效应的组合结构，其结构相对复杂，不方便进行衍射波中心工作波长的调节。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大大提高衍射中心波长调控速度的可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，分光元件由相互垂直一维多层复合膜与二维准周期衍射光栅组成，所述的一维多层复合膜呈多层的周期性设置，通过改变一维多层复合膜的周期厚度，调节衍射波中心工作波长。
所述的衍射波中心工作波长由以下公式决定：
其中，neff为一维多层复合膜的有效折射率，d为一维多层复合膜的周期厚度，a’为二维准周期衍射光栅的结构量，λ为衍射波中心工作波长。
Λ为二维准周期衍射光栅的结构常数。
所述的二维准周期衍射光栅贯穿一维多层复合膜。
所述的一维多层复合膜由氧化铝和氧化锌两种物质周期组合构成。
所述的二维准周期衍射光栅为短程有序的类蜂巢排列结构。
与现有技术相比，本发明通过改变多层膜的周期厚度实现快速调节该分光元件的衍射波中心工作波长的目的，该方法对衍射中心波长的调控速度比传统方法快一个量级。
附图说明
图1为分光元件的侧视结构示意图；
图2为分光元件的俯视结构示意图。
图中，1-一维多层复合膜、2-二维准周期衍射光栅。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，分光元件的结构如图1、2所示，由相互垂直一维多层复合膜1与二维准周期衍射光栅2组成，二维准周期衍射光栅2贯穿一维多层复合膜1，一维多层复合膜1呈多层的周期性设置，由氧化铝和氧化锌两种物质周期组合构成，二维准周期衍射光栅2为短程有序的类蜂巢排列结构。通过改变一维多层复合膜1的周期厚度调节衍射波中心工作波长。
这是因为，衍射波中心工作波长由以下公式决定：
其中，neff为一维多层复合膜的有效折射率，d为一维多层复合膜的周期厚度，a’为二维准周期衍射光栅的结构量，λ为衍射波中心工作波长。
Λ为二维准周期衍射光栅的结构常数。
通过改变多层膜的周期厚度，从而实现快速调节新型分光元件中心工作波段的目的。
如下表所示，举例说明通过调节多层膜周期厚度来实现多波段光谱的分光，其中neff＝1.88,Λ＝800nm，通过调节一维多层复合膜周期厚度来实现该新型分光元件在红、绿以及蓝色波段光谱工作。
多层膜周期厚度d(nm) 中心工作波长(nm)
200 696
150 539
120 438

Claims (6)

1.一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，其特征在于，所述的分光元件由相互垂直一维多层复合膜与二维准周期衍射光栅组成，所述的一维多层复合膜呈多层的周期性设置，通过改变一维多层复合膜的周期厚度，调节衍射波中心工作波长。
2.根据权利要求1所述的一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，其特征在于，所述的衍射波中心工作波长由以下公式决定：
其中，neff为一维多层复合膜的有效折射率，d为一维多层复合膜的周期厚度，a’为二维准周期衍射光栅的结构量，λ为衍射波中心工作波长。
3.根据权利要求2所述的一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，其特征在于，Λ为二维准周期衍射光栅的结构常数。
4.根据权利要求1所述的一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，其特征在于，所述的二维准周期衍射光栅贯穿一维多层复合膜。
5.根据权利要求1或4所述的一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，其特征在于，所述的一维多层复合膜由氧化铝和氧化锌两种物质周期组合构成。
6.根据权利要求1或4所述的一种可快速调节衍射波中心工作波长的分光元件的应用，其特征在于，所述的二维准周期衍射光栅为短程有序的类蜂巢排列结构。
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