[实用新型]一种波长可调的标准具

说明书

技术领域

本实用新型属于光学元器件领域，具体涉及一种波长可调的标准具。

背景技术

光学领域的标准具通常采用固体（态）的形式设置，由相互平行的两个基面构成。为了满足低损耗及波长的精确选择，该两个基面要求严格平行。通常该标准具适用的波长可调范围极其有限，或者是只能用于固定波长，而且不易做到波长的连续调节。

而且在上述现有技术中，波长调节的过程中存在以下问题，难以实现波长的微调，因为当波长范围很小的时候，腔长的调节值很小（微米/亚微米量级），如果只是单纯微小的调节腔长，很难实现精确的微调节（微米/亚微米量级），且器件复杂、成本高，而且中心波长调节费时。

例如，有通过温控调节谐振腔的腔长的方案，中国专利申请申请号为CN201310085991.3，记载了一种通过采用热膨胀系数极低的材料，实现谐振腔的腔长随加于热膨胀系数为α1 的材料和热膨胀系数为α2 的材料的温度变化而可控变化，从而达到波长的调节（改变的）方案，该控制方案采用了两种热膨胀系数不同的特殊材料制作，结构复杂，加工成本高，而且通过温控调节需要逐渐向需要的波长靠拢，控制难度大，耗费时间长。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种波长可调的标准具，而且结构简单、成本低，还能够增加波长选择的精确性和便捷性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种波长可调的标准具，该标准具包括矩形基片和楔形基片，所述矩形基片包括第一反射面S1和第二反射面S2，所述楔形基片包括第三反射面S3和第四反射面S4，所述第二反射面S2和第三反射面S3之间形成谐振腔，所述第二反射面S2和第三反射面S3之间的距离L为谐振腔的腔长，所述第三反射面S3为相对于第二反射面S2倾斜的斜面，所述第三反射面S3与第二反射面S2之间的夹角α为0.1′-1′（该楔角是由机械加工精度自然产生的），所述矩形基片垂直固定在基座上，所述楔形基片下端通过微调驱动基座设置在基座上，通过微调驱动基座上下运动带动楔形基片沿竖直方向上下移动，楔形基片上下移动从而达到腔长的改变，实现中心波长λ的改变，所述楔形基片的高度为H，所述楔形基片上下移动的变化值记为ΔH，所述腔长的变化值记为ΔL，所述ΔL=ΔH×tanα。

入射的光束在第二反射面S2和第三反射面S3之间多次反射形成多光束干涉，多光束干涉的中心波长λ与厚度L之间的关系为：多光束干涉的中心波长λ=2×n×L×cosθ/k，所述n为矩形基片和楔形基片之间的空气的折射率，θ为光束在第二反射面S1和第三反射面S3的入射角，k为干涉级数，k取值为正整数。

所述微调驱动基座为毫米量级微电子机械调节基座。

所述微调驱动基座为毫米量级压电陶瓷微调基座。

该波长可调的标准具的调节方法，包括以下步骤：

步骤1，由中心波长计算公式λ=2×n×L×cosθ/k可知，中心波长变化值Δλ=2×n×ΔL×cosθ/k，根据Δλ值、空气的折射率n值，光束的入射角θ值和干涉级数k值，计算出腔长的变化量ΔL；

步骤2，由公式ΔL=ΔH×tanα，根据夹角α值和所述步骤1计算得到的ΔL值，得出ΔH值，

步骤3，根据所述步骤2得到的ΔH值，沿竖直方向移动楔形基片，

步骤4，当ΔH值小于零时，则沿竖直方向向上移动楔形基片，向上移动的距离为ΔH；当ΔH值大于零时，则沿竖直方向向下移动楔形基片，向下移动的距离为|ΔH |。

本实用新型中的标准具均指法布里-珀罗（F-P）标准具，谐振腔的腔长均指标准具的中心厚度，本实用新型中夹角α即楔角，该楔角是由机械加工精度自然产生的。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：①本实用新型通过楔形基片的竖向移动（上移或下移），从而使楔形基片的楔角α所在的斜边沿楔角所在的方向移动，从而实现谐振腔的腔长（标准具的中心厚度）的改变，从而实现入射光中心波长的调节；②本实用新型利用了由机械加工精度自然产生的楔角，结构简单，设计巧妙，加工成本低，不需要复杂的控制方式，而且巧妙利用了楔形基片竖向长距离的改变引起腔长的微小改变，即通过竖直方向上毫米量级的改变引起腔长微米/亚微米量级的改变，便于实现精确控制，能够快速调节到所需的中心波长，大大节省调节时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步详细阐述。以下实施例中k值的选取均是为了使得实际的中心波长均在设定的波长附近。