資源描述：
《DWDM用薄膜窄帶濾光片的容差特性模擬分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、第$’卷第$期光子學報N2;O$’L2O$’&&$年$月8IJ80K5J5LFI8MFLFI8#+-G>’&&$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!#用薄膜窄帶濾光片的容差特性模擬分析楊毓銘，顧培夫，劉旭（浙江大學現(xiàn)代光學儀器國家重點實驗室；杭州$%&&’(）摘要討論了用于!"!#系統(tǒng)的薄膜窄帶濾光片在鍍制過程中的監(jiān)控方法及誤差產(chǎn)生的機理，利用自行建立的計算機膜厚容差模擬程序，分析了多*+,-./01-23腔窄帶濾光片的容差特性4發(fā)現(xiàn)多腔窄帶濾
2、光片各腔的誤差靈敏度與腔的位置有關，且各腔間隔層組成材料不同，其對誤差最敏感的膜層位置也不相同4關鍵詞波分復用；窄帶濾光片；監(jiān)控誤差；容差分析中圖分類號5676文獻標識碼8沉積技術，使膜層的致密度和均勻性都得到了很大!引言的提高4在這種情況下，可以認為對膜系性能影響最密集波分復用技術（!"!#）是目前光通信的熱為顯著的是薄膜的厚度誤差4點，其中以薄膜濾光片技術為基礎的器件，例如膜系監(jiān)控方法上，由于極值法直接監(jiān)控在鍍制!"!#光波分復用9解復用器（"+:1;1<=3>!?:?@?2<窄帶濾光片時有在監(jiān)控波長上自動補償相鄰膜層厚#A;3?B;
3、1C1-9!1DA;3?B;1C1-）的關鍵部件多腔介質膜窄度誤差的特點，同時避免了因凝聚特性變化所引起帶濾光片，以其溫度穩(wěn)定性好，偏振相關損耗小等優(yōu)的誤差，使濾光片獲得很高的定位精度，因此用于鍍點而成為最具競爭力的選擇之一4!"!#用窄帶濾制高精度!"!#窄帶濾光片是一種非常有效的減光片其膜系結構一般由%&&E’&&層膜組成，連續(xù)鍍小膜厚誤差的監(jiān)控方法［$］4圖%解釋了在監(jiān)控波長制和監(jiān)控如此多的膜層對制備及監(jiān)控技術都提出了上的自動膜厚誤差補償原理［’，6］：膜層!的判讀誤嚴格的要求4目前對于此類膜系，在鍍制技術上主要差!"!導致了相位厚
4、度誤差!!，同時也在膜層#中采用等離子體輔助沉積（0;+@D+/F8!）的方法，這種方引入了相位厚度誤差!#!，即新鍍層#補償!層膜法可有效避免薄膜內(nèi)缺陷，大大提高膜層致密度和厚誤差所產(chǎn)生的相位厚度誤差$假定膜層!為過正膜厚均勻性［%］誤差，則膜層#用不足誤差來補償，由此可見誤差4監(jiān)控方面，除了使用具有極高信噪比和分辨率的監(jiān)控系統(tǒng)，在監(jiān)控手段上，一般對非規(guī)整補償大大降低了膜層的厚度誤差$同時，針對極值法膜系采用定值法監(jiān)控；對規(guī)整膜系采用過正極值法在極值點附近監(jiān)控信號對厚度變化不靈敏的固有缺直接監(jiān)控，此法用于制備窄帶濾光片有著較高的成陷，采
5、用加入一致性過正量的辦法可減小同等判讀品率［’］誤差下所產(chǎn)生的厚度誤差$4當然，盡管采用了有效沉積技術和高精度的監(jiān)控設備，誤差依然是不可避免的4為了解膜系的性能并指導鍍膜工藝參量的選擇，必須知道膜系結構對于鍍制過程中產(chǎn)生的隨機膜厚誤差的容差特性4本文將通過對多腔窄帶濾光片鍍制過程中采用的監(jiān)控方法及隨機膜厚誤差的討論，建立計算機模擬程序，重點分析用于!"!#系統(tǒng)的多*+,-./01-23腔窄帶干涉濾光片在監(jiān)控精度和不同膜層對膜厚誤差靈敏度等方面的容差特性4"監(jiān)控方法和誤差圖%誤差補償過程導納對于薄膜干涉濾光片，鍍制過程中可能影響膜*?=4%
6、0-2G1@@2H1--2-G2DB1<@+3?2<系光學性能的參量有薄膜厚度誤差、折射率誤差和決定薄膜厚度誤差的因素主要來自于監(jiān)控設備膜層的均勻性誤差等4由于采用新的等離子體輔助的性能（如信噪比、分辨率等）和操作人員的判讀能力，總體上可以歸結為監(jiān)控信號對理想值的隨機偏離$正是由于這個偏離，造成停鍍的判斷失誤，從而收稿日期：’&&’&)’%6期楊毓銘等=./.0用薄膜窄帶濾光片的容差特性模擬分析6F6產(chǎn)生厚度誤差!以反射率為例，在極值法中這個偏離誤差就包括兩個部分："&%和"&!量可以表示為!"!（""#$%"）&（’"%""()），""
7、#$，對整個膜系循環(huán)上述過程，分別求出各層在有""()分別表示反射率信號的極大值和極小值!膜厚膜厚誤差補償情況下的實際相位厚度，再重新代入容差模擬程序中假定這個隨機監(jiān)控誤差服從正態(tài)分膜系特征矩陣中計算，得到膜系在有厚度誤差時的布，即：（#!"）!（*$!+"!）",$-［%（!"）+$+!+］，光學特性!同時，根據(jù)分析要求，在本程序中還可以選擇在不同膜層中引入誤差，達到分析各膜層對誤其中!為反射率誤差的標準偏差!鑒于./.0用窄差靈敏度的要求!帶濾光片對監(jiān)控精度的要求很高，但同時精度又受到設備分辨率的制約，可以通過調整標準偏差!來"容差特
8、性分析控制!"對1點的離散在合理的范圍之內(nèi)!光通信用窄帶干涉濾光片通常是應用7#8’9:!程序設計簡介;,’&<干涉原理設計而成的多7#8’9:;,’&<腔干涉濾光片=下面給出一個三腔結構的濾
