
第 42 卷 第 8 期
2015 年 8 月
Vol. 42, No. 8
August, 2015
中 国 激 光
CHINESE JOURNAL OF LASERS
0813002-
视场展宽迈克耳孙光谱滤光器增透膜容差评估
成中涛
1
刘 东
1
罗 敬
1
杨甬英
1
周雨迪
1
张与鹏
1
段绿林
1
苏 林
2
杨李茗
3
沈亦兵
1
汪凯巍
1
白 剑
1
1
浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2
中国科学院遥感与数字地球研究所, 北京 100094
3
中国工程物理研究院精密光学工程研究中心, 四川 成都 610041
摘要 分析了视场展宽迈克耳孙干涉仪(FWMI)用作高光谱分辨率激光雷达(HSRL)光谱滤光器时一个未引起广泛重视
却又非常重要的问题:FWMI 增透(AR)膜反射率容差评估。由于 FWMI 不同材料分界面的 AR 膜无法做到 100%透射,
一旦光线经过该表面,将引起部分光被反射,且这部分光线将成为游离光线在干涉仪主体中不断被多次反射。分析
了 AR 膜反射率导致的多次反射对 FWMI 滤光性能的影响机理,并采用光谱分离比(SDR)作为性能量化指标,提出了一
种迭代算法来定量评估 FWMI 光谱分离特性与 AR 膜反射率的关系。分析结果表明,AR 膜反射尽管对大气分子散射
信号的透射率影响不大,但会较大的降低 FWMI 对气溶胶散射信号的抑制能力,最终总体上导致 SDR 的降低。本方
法对 FWMI AR 膜反射率容差评估具有较大的参考价值,是保证 FWMI 良好设计性能的重要方面之一。
关键词 大气光学; 激光雷达; 高光谱分辨率; 迈克耳孙干涉仪; 增透膜; 容差分析
中图分类号 TN958.98 文献标识码 A
doi: 10.3788/CJL201542.0813002
Tolerance Evaluation for Anti-Reflection Coatings in Field-Widened
Michelson Spectroscopic Filter
Cheng Zhongtao
1
Liu Dong
1
Luo Jing
1
Yang Yongying
1
Zhou Yudi
1
Zhang Yupeng
1
Duan Lulin
1
Su Lin
2
Yang Liming
3
Shen Yibing
1
Wang Kaiwei
1
Bai Jian
1
1
State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Optical Science and Engineering,
Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310027, China
2
Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China
3
Fine Optical Engineering Research Center, China Academy of Engineering Physics, Chengdu, Sichuan 610041, China
Abstract A significant yet not widely realized topic is analyzed when the field-widened Michelson interferometer
(FWMI) is used as a spectroscopic filter in high spectral resolution lidar (HSRL), that is, tolerance evaluation for
anti-reflection (AR) coating reflectivity of the FWMI. Since AR coatings on the interface of different materials in
the FWMI cannot be with 100% transmittance, a part of the radiation would be reflected back once the light passes
through these surfaces, and these reflected lights would be further reflected many times in the interferometer as
stray lights. The influence mechanism on the FWMI performance due to the multi-reflection caused by AR coating
reflectivity is analyzed, and an iterative algorithm is proposed to estimate the relationship between the performance
of the FWMI and the reflectivity of the AR coating quantitatively, using the spectral discrimination ratio (SDR) as
the performance metric. Results show that the reflection induced by AR coating will degrade the suppression ability
收稿日期: 2015-03-23; 收到修改稿日期: 2015-04-18
基金 项目: 国家自然 科学基 金(41305014,11275172,61475141)、中央高校基本科研业务费专项资金(2013QNA5006)、现代光
学仪器国家重点实验室创新基金(MOI2015QN01)、教育部博士点基金(20130101120133)、浙江省教育厅科研项目(Y201329660)、
航空科学基金(20140376001)、浙江省“仪器科学与技术”重中之重学科开放基金(JL130113)
作者简介: 成中涛(1990—),男,博士研究生,主要从事激光雷达大气遥感方面的研究。E-mail:cheng_zhongtao@163.com
导师简介: 刘 东(1982—),男,博士,副教授,主要从事光学传感与信息处理技术方面的研究。
E-mail:liudongopt@zju.edu.cn(通信联系人)
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