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虚拟成像相位阵列VIPAs

虚拟成像相位阵列(VIPAs: Virtually Imaged Phase Arrays),是一种有三个不同涂层的特殊Fabry-Perot标准具,具有大角度色散的特性,利用其大角色散的特性,可以用来制作高分辨率滤波器和色散补偿器。将虚拟成像相位阵列和衍射光栅结合实现二维成像是光谱处理领域的重大进步。


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产品特征:

l  基材材质:熔融石英(其它可订制)

l  基材楔角:<0.05弧秒

l  通光孔径:外部尺寸的90

l  表面质量:10/5或更高

l  匹配面形:λ/ 200 rms

l  尺寸规格:22mm x 24mm,包括3mm输入窗口

l  光学厚度:0.5/cm (15GHz), 1/cm (30GHz), 2/cm (60GHz)

技术原理

VIPAs的入射面除入射窗口区域镀增透膜(AR)外,均镀反射率为100%的高反膜,出射面镀反射率一般为95%~98%的部分透射膜。入射光以很小的入射角从入射窗口进入,被聚焦到出射面。入射光的一小部分(约占总能量的2%~5%)通过部分透射膜出射,经过光束腰后发散;其余的光被反射后,又有一部分从出射面射出。这样入射光在VIPAs内进行多次反射,被分成具有恒定位移的平行光通道,每个光通道具有一束似乎是从虚像光束腰部发散出的强度逐渐降低的光。光束腰的虚像沿着玻璃板的法线方向自准直,因此像到像的间距是一个恒量,约等于玻璃平板厚度的两倍。这些光束将以取决于波长的角度相长干涉。将透镜放置在VIPAs和阵列探测器(CCD或类似设备)之间可以记录输入光的光谱。每束光都具有精确的相位增加和固定的横向位移,因此称为“相位阵列”。

VIPAs的性能主要取决于以下参数:

1、光学厚度。对于固态标准具,OPD=2ntcos(θ),其中n是折射率,t是厚度,θ是VIPA中与法线的夹角。从光学厚度来看,自由光谱范围(FSR)约为c/OPD。类似于常规标准具,输入频率(或波长)每增加1 FSRVIPAs输出的角度色散就会重复。

2、出射面反射率。原则上,较高的反射率将提高VIPAs的分辨能力。经验表明,约95%的反射率将导致约50的精细度。换言之,将有可能区分相隔FSR1/50的波长。

3、穿过VIPAs的光线的内角。较小的角度会增加角度色散,但有两个因素使该角度的下限值降低。光束在出射面上的第一次反射,必须完全入射到高反射镜面上,因此增透膜和高反射镜面之间的过渡越窄,角度就越小。该过渡区通常小于100um。其次,反射光束的横向偏移必须大于输入光束的宽度加上过渡区的宽度。通常,当光束腰位于入射光从出射面首次反射的位置时,此条件最佳。

VIPAs的镀膜必须匹配所用波长范围,并且基材也必须在所用波长范围是透明的。我司提供标准VIPAs产品均由熔融石英制成,若要使用氟化钙或硅基材针对红外波长,须订制设计。

标准产品列表


产品型号

光学厚度

波长范围

典型精细度

QTVIPA-05-1

0.5/cm (15GHz)

415nm to 500nm

56

QTVIPA-10-1

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-1

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-2

0.5/cm (15GHz)

500nm to 600nm

~64

QTVIPA-10-2

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-2

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-3

0.5/cm (15GHz)

600nm to 725nm

~68

QTVIPA-10-3

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-3

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-4

0.5/cm (15GHz)

680nm to 800nm

~71

QTVIPA-10-4

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-4

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-5

0.5/cm (15GHz)

725nm to 875nm

~72

QTVIPA-10-5

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-5

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-6

0.5/cm (15GHz)

875nm to 1050nm

~78

QTVIPA-10-6

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-6

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-7

0.5/cm (15GHz)

1050nm to 1260nm

~85

QTVIPA-10-7

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-7

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-8

0.5/cm (15GHz)

1260nm to 1500nm

~93

QTVIPA-10-8

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-8

2/cm (60GHz)

QTVIPA-05-9

0.5/cm (15GHz)

1500nm to 1700nm

~100

QTVIPA-10-9

1/cm (30GHz)

QTVIPA-20-9

2/cm (60GHz)

注:更多产品,可根据具体需求订制
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