【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学薄膜制备，具体涉及一种光学薄膜色散的原位监控系统。
技术介绍
1、随着激光科技的发展，分秒、阿秒等超快激光成为研究的热点。由于超快脉冲在色散介质中传播时，不同频率的光有不同的传播速度，从而造成不同频率成分在时间上分开，导致脉冲展宽，因此需要色散镜补偿色散，压缩脉宽。光学薄膜色散补偿是基于器件内部光的多次反射和干涉而非角色散，故不用占据太大空间，且插入损耗小，成为超快脉冲色散补偿的一种理想方法，但是由于色散补偿薄膜的制备对设备误差非常敏感、容差极小、且膜层厚累计误差大，常规的石英晶体监控和光学膜厚监控已经不能满足制备要求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种光学薄膜色散的原位监控系统，提高了薄膜色散监控精度，提升薄膜制备工艺效率，降低了制备失败率。
2、本说明书实施例提供以下技术方案：
3、提供了一种光学薄膜色散的原位监控系统，包括光源、光纤耦合光学器件、偏振控制器、保偏光纤耦合器、单模光纤、反射镜和超快光谱仪，所述光纤耦合光学器件包括第一光纤耦合光学器件和第二光纤耦合光学器件、第三光纤耦合光学器件和第四光纤耦合光学器件，所述第三光纤耦合光学器件设于所述光源与所述偏振控制器之间，所述第四光纤耦合光学器件设于所述保偏光纤耦合器与所述超快光谱仪之间，所述单模光纤包括第一单模光纤和第二单模光纤，所述光源发出的光线通过所述保偏光纤耦合器后分成两路光，第一路光作为参考光，经过所述第一单模光纤和所述第一光纤耦合光学器件后，照射至所述反射镜反射
4、在一些实施例中，所述光源发出的光源波长为1250nm-1700nm，输出功率为20mv。
5、在一些实施例中，所述待监控薄膜为在真空室内沉积的光学薄膜。
6、在一些实施例中，所述第二路光的反射光带有所述待监控薄膜的反射相位信息。
7、在一些实施例中，所述反射镜为银膜反射镜。
8、在一些实施例中，所述待监控薄膜的色散信息包括群延迟信息、群延迟色散信息和三阶色散信息。
9、在一些实施例中，所述超快光谱仪通过傅里叶变换求解出所述待监控薄膜的反射相移信息，再通过对所述反射相移信息求导计算出所述群延迟信息、所述群延迟色散信息和所述三阶色散信息。
10、在一些实施例中，所述超快光谱仪计算所述群延迟信息的公式一如下：
11、
12、所述超快光谱仪计算所述群延迟色散信息的公式二如下：
13、
14、所述超快光谱仪计算所述三阶色散信息的公式三如下：
15、
16、其中，gd表示群延迟信息，gdd表示群延迟色散信息，tod表示三阶色散信息，角频率ω为2πc/λ，为反射相移信息。
17、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
18、通过原位监控系统中的光源、偏振控制器、保偏光纤耦合器、反射镜和超快光谱仪、光纤耦合光学器件、单模光纤相互配合使用，精准原位直接监控薄膜器件的色散信息，特别地如群延迟(gd)、群延迟色散(gdd)、三阶色散(tod)及更高阶色散补偿特性，提高了薄膜色散监控精度；采用光纤耦合系统具有更高的空间配置灵活性；通过提高色散补偿镜的控制精度，提升薄膜制备工艺效率，降低了制备失败率。
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1.一种光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，包括光源、光纤耦合光学器件、偏振控制器、保偏光纤耦合器、单模光纤、反射镜和超快光谱仪，所述光纤耦合光学器件包括第一光纤耦合光学器件、第二光纤耦合光学器件、第三光纤耦合光学器件和第四光纤耦合光学器件，所述第三光纤耦合光学器件设于所述光源与所述偏振控制器之间，所述第四光纤耦合光学器件设于所述保偏光纤耦合器与所述超快光谱仪之间，所述单模光纤包括第一单模光纤和第二单模光纤，所述光源发出的光线通过所述保偏光纤耦合器后分成两路光，第一路光作为参考光，经过所述第一单模光纤和所述第一光纤耦合光学器件后，照射至所述反射镜反射后原路返回至所述保偏光纤耦合器，第二路光作为检测光经过所述第二单模光纤和所述第二光纤耦合光学器件后，照射至待监控薄膜反射后原路返回至所述保偏光纤耦合器；所述第一路光的反射光与所述第二路光的反射光，经所述保偏光纤耦合器干涉叠加后传输至所述超快光谱仪进行检测以获取所述待监控薄膜的色散信息。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，所述光源发出的光源波长为1250nm-1700nm，输出功率为20mV
3.根据权利要求1所述的光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，所述待监控薄膜为在真空室内沉积的光学薄膜。
4.根据权利要求1所述的光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，所述第二路光的反射光带有所述待监控薄膜的反射相位信息。
5.根据权利要求1所述的光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，所述反射镜为银膜反射镜。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，所述待监控薄膜的色散信息包括群延迟信息、群延迟色散信息和三阶色散信息。
...【技术特征摘要】
1.一种光学薄膜色散的原位监控系统，其特征在于，包括光源、光纤耦合光学器件、偏振控制器、保偏光纤耦合器、单模光纤、反射镜和超快光谱仪，所述光纤耦合光学器件包括第一光纤耦合光学器件、第二光纤耦合光学器件、第三光纤耦合光学器件和第四光纤耦合光学器件，所述第三光纤耦合光学器件设于所述光源与所述偏振控制器之间，所述第四光纤耦合光学器件设于所述保偏光纤耦合器与所述超快光谱仪之间，所述单模光纤包括第一单模光纤和第二单模光纤，所述光源发出的光线通过所述保偏光纤耦合器后分成两路光，第一路光作为参考光，经过所述第一单模光纤和所述第一光纤耦合光学器件后，照射至所述反射镜反射后原路返回至所述保偏光纤耦合器，第二路光作为检测光经过所述第二单模光纤和所述第二光纤耦合光学器件后，照射至待监控薄膜反射后原路返回至所述保偏光纤耦合器；所述第一路光的反射光与所述第二路光的反射光...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘永刚，董所涛，林兆文，王奔，付秀华，
申请(专利权)人：中山吉联光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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