基于超连续光腔衰荡光谱技术的反射率测量研究

摘要

近年来，随着光学镀膜技术的高速发展，以及具有低损、高反射率（>99.9%）元件的广泛应用，使得精确测量反射器件反射率的需求日益迫切。而传统的反射率测量技术如多次反射法、光透射法等已经远远无法满足要求，光腔衰荡光谱技术被认为是目前唯一的一种可以精确测量高于99.99%极高反射率的方法，但传统的光腔衰荡光谱技术（Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS）具有一定局限性，近年来人们开展了使用超连续光源作为其输入光源的研究。
　　论文基于光腔衰荡光谱技术的原理，首先分析和讨论了使用传统 CRDS技术对高反镜反射率测量的优点和不足，在国际上首次提出了使用飞秒激光成丝产生的超连续辐射作为超连续光腔衰荡光谱技术探测光源对高反镜反射率进行测量的新方案。实验中利用飞秒激光器、超连续辐射产生系统、衰荡腔、耦合有ICCD的PI光谱仪等实验装置构成630-730nm和750-790nm波段的超连续光腔衰荡光谱探测系统；利用飞秒激光器、BBO倍频晶体等搭建400-450nm波段超连续光腔衰荡光谱探测系统。并利用搭建好的超连续光腔衰荡光谱探测系统，分别采用直腔式与折叠腔式两种实验装置对不同波段的腔镜以及插入的不同材质的高反镜的反射率进行测量。然后，利用Mathematica计算软件编制反射率计算程序对得到的衰荡信号进行拟合分析，得到腔镜和待测高反镜在不同波段的反射率，反射率曲线带宽近100nm。论文最后对实验误差产生原因进行了分析。本论文提出了一种高效、高精度测量高反镜反射率的方法，并进行了详细验证，对高反射镜反射率测量方法的发展具有重要意义。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 光腔衰荡光谱技术

1.3 超连续辐射

1.4 本文主要研究内容

第二章 反射率测量方法研究

2.1 引言

2.2 反射率测量方法

2.3 本章小结

第三章 630-730nm和750-790nm波段的腔镜和高反镜的反射率测量研究

3.1 引言

3.2 实验装置

3.3 利用飞秒激光产生超连续辐射

3.4 630-730nm和750-790nm波段的高反腔镜的反射率测量研究

3.5 630-730nm及750-790nm波段的待测高反镜的反射率测量研究

3.6 测量结果的准确性分析

3.7 本章小结

第四章 400-450nm波段的腔镜和高反镜的反射率测量研究

4.1 引言

4.2 实验装置

4.3 利用飞秒激光产生超连续辐射

4.4 400-450nm波段的高反腔镜的反射率测量研究

4.5 400-450nm波段的待测高反镜的反射率测量研究

4.6 本章小结

总结

致谢

参考文献

攻读硕士期间的学术成果