量子电子学报

作者：夏玉宁,王钊,张云,沈法华,∗,仇成群,∗,徐华,

单位：盐城师范学院

关键词：光谱学,马赫-曾德尔干涉仪,光束发散角,谱宽,视场展宽,条纹对比度,

基金：Supported by National Natural Science Foundation of China (国家自然科学基金面上项目, 61771417), Key Research and DevelopmentSocial Development Program of Jiangsu Province (江苏省重点研发计划-社会发展项目, BE2021685), Natural Science Foundation of Jiangsu Province (江苏省自然科学基金面上

马赫-曾德尔干涉仪 (MZI) 具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点, 在光学滤波、鉴频等方面具有广泛的应用。然而, 在实际应用中 MZI 频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降。从理论上导出了在考虑入射光发散角 2θ0 和谱宽 ∆ν 的影响下, MZI 干涉频谱的理论表达式, 并定量分析了其对 MZI 频谱的影响。结果表明: MZI 的光程差 l 越大, 其频谱受 ∆ν 的影响越显著, l 与入射光波长 λ 比值越大, 其频谱受 θ0 的影响越显著;当 λ=355 nm, l=3 cm时 (第 1 种情形), ∆ν=10 GHz 和 θ0 = 4.5 mrad 将分别使条纹对比度 K 降至 2.8% 和 16.3%；当 λ = 532 nm, l = 59 cm 时 (第 2 种情形), ∆ν = 0.5 GHz 和 θ0 = 1.25 mrad 将分别使 K 降至 3.2% 和 15%。为减小发散角的影响, 从理论上进一步研究了棱镜式视场展宽技术。结果表明: 若补偿棱镜厚度 d 和折射率 n 满足d = nl/(n − 1), 对应第 1 种情形, θ0=50 mrad 时 K 仍高于 93.1%，θ0 = 70 mrad 时 K 将降至 33.3%; 在第 2 种情形下, θ0=25 mrad 时 K 仍高于94.0%, θ0=35 mrad 时 K 将降至 37.6%。若 d 依据不同 θ0 取不同最优值时，在第 1种情形下, θ0 = 70 mrad 时 K 仍高于 92.1%; 而在第 2 种情形下, θ0 = 35 mrad 时 K 仍高于 94.4%。

来源：2021年第6期

《量子电子学报》期刊编辑部

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