[发明专利]采用F-P标准具进行可调谐光滤波器非线性测试的方法及装置

说明书

【技术领域】：本发明属于传感及检测技术领域。

【背景技术】：可调谐光滤波器是一种波长(频率)选择器件，它的功能是从许多不同波长的输入光信号中，根据需要选择出特定波长的光信号。伴随着波分复用技术的飞速发展，可调谐光滤波器的技术也在不断发展、完善。目前，可调谐光滤波器已被广泛应用于光纤通信、光纤传感以及光谱分析等诸多领域。

当一束单色光入射到由两块具有理想光学表面的平行透明板和端面相互平行的间隔圈组成的腔体时，光束在端面上将发生多次反射，两个端面的透射光分别形成等倾干涉条纹，使得满足一定相位关系的透射光很强，其它透射光的强度都非常小，从而实现光滤波功能。使用压电陶瓷驱动其中一个端面运动，可以改变两个反射端面之间的距离，从而实现了不同波长光信号的选择。当两个反射端面之间的距离连续改变时，透射光信号的波长值也相应的连续变化，也就是实现了可调谐光滤波器。由于压电陶瓷(PZT)驱动电压和微位移之间的关系是非线性的，从而导致了驱动电压和可调谐光滤波器透射波长之间的关系必然也是非线性的。

已有研究成果已经证明，提供参考波长会比不提供参考波长大大降低由PZT驱动电压和微位移之间的非线性关系造成的系统误差。F-P标准具可以在宽带光源照射下产生梳状透射谱，这种梳状谱可以为可调谐光滤波器非线性测试提供多个参考波长。将此方法应用于系统中，可明显降低系统的波长定位误差。

因此，采用F-P标准具进行可调谐光滤波器非线性测试的方法对于提高系统性能，降低系统误差具有十分重要的意义。

【发明内容】：本发明目的是解决驱动电压和可调谐光滤波器透射波长之间的非线性问题，提供一种采用F-P标准具进行可调谐光滤波器非线性测试的方法及装置。

本发明应用F-P标准具提供的多个参考波长进行可调谐光滤波器非线性测试，采用多项式拟合法描述PZT驱动电压和微位移之间的非线性关系，从而在较大范围内降低可调谐光滤波器的波长定位误差。

本发明原理

F-P标准具原理示意图如图1所示。若有一束平行白光垂直正入射到一块两面反射率都很高的F-P标准具上时，cosθ′≈1。当波长满足

λ0=λ0(m)=2n′hm,m=1,2,···---(1)]]>

时，透射光的强度达到极大；而且在各极大两边的波长处，透射光的强度急剧下降到很低。公式(1)中，m为多光束干涉级次，n′为F-P标准具两平行平板间的介质折射率，h为两平行平板间的距离，λ₀^(m)为m级干涉条纹对应的波长。从而在F-P标准具的透射方向上就形成了透射梳状谱，如图2所示。

定义波长上相邻两个透射带的波长差FSR为