标准具的制造和调整方法

文档序号:7605959阅读:573来源:国知局
专利名称:标准具的制造和调整方法
技术领域
本发明涉及一种适于波长或频率锁定应用的标准具的制造和调整方法。
背景技术
本发明主要适用于在WDM(波分复用)或DWDM(密集波分复用)应用中与可调谐激光器结合用作波长锁定器的标准具。这种标准具通常是实心标准具。激光器用于以与所谓ITU格栅(基于国际电信联盟的工业标准规范)相应的主要处于1550nm周围的一组分离、等间隔的频率,发射辐射。
ITU格栅是一组不同频率格栅。每个格栅在特定频率范围内具有等间隔的频率,将相邻频率之间的间隔设定为以下数值之一200GHz-从前的技术100GHz-当前普遍使用50GHz-当前正在建立25GHz-当前正在研制12.5GHz-未来发展在本说明书中,使用术语“ITU格栅”表示该标准化规范中所定义的这些特定频率格栅中的任何一种。
本申请中目前所用的标准具是根据其自由光谱范围(FSR)制造和规定的。由标准具的厚度和材料性质,特别是其折射率决定自由光谱范围。可由下式明确地表示出FSR=c2ndcos(θ)---(1)]]>其中FSR为从频率方面看标准具自由光谱范围,c为光速,n为标准具材料的折射率,d为其厚度。角度θ为标准具内的光相对于标准具表面上表面法线的传播角度。
传统上,使用FSR表示以频率为函数的标准具传输光谱的特征。理想情况下,对于具有恒定折射率的标准具而言,FSR由具有等距离传输峰和谷的周期性函数组成。
实际上,折射率(n)随波长稍有变化(写作nv,称作色散),从而根据公式(1)FSR具有波长依赖性。这就导致标准具传输光谱中峰值之间的距离是改变的。从而,用作波长锁定器的标准具具有的锁定频率,将稍微偏离真正的等距离间隔ITU格栅。从而,在(D)WDM应用中,必须通过向用于调整(D)WDM激光器频率的电路的反馈信号中加入取决于实际ITU频率的表列(tabulated)误差信号,来对此进行补偿。由于反馈电子装置的电压摆动有限,显然限制了反馈电子装置能包含的ITU频率的范围,也限制了反馈环的稳定性。
使用标准具测量激光器频率,并且仅通过电反馈环对其进行间接控制。常规情况下,将标准具放置在激光束发射的次级光束(或者是通过部分反射器从主光束分离出的一部分,或者是从激光器的后端泄漏出的)的路径中。将次级光束的强度调节(通过其他反馈系统)成恒定的,从而,通过标准具的传输强度取决于以入射激光频率为函数的标准具传输率。
在许多情况下,并未将标准具传输率设定为一个ITU(或其他)频率—在该位置处强度随波长漂移的改变非常小(一阶导数为0)—而设定为使预期频率与峰值的肩部部分重合。在其他情况下,将标准具峰值传输的最大值设定为ITU(或其他)频率其中之一。例如,如FibreSystems Europe(2002年4月出版,笫31页)中揭示出的,在Fiberspace公司(加利福尼亚91367,Woodland Hills,Erwin大街21210)制造的Gridlocker可调谐激光器中所用的光学锁相环技术中,使用标准具的传输光谱的极大值,将激光器频率锁定为ITO(或其他)频率。
在另一种装置中,将标准具放置在((D)WDM)激光器腔体的内部,从而可使激光器在与传输光谱中的极大值相应的那些频率处谐振。这通过以下事实来实现将标准具放置在激光腔内部,使其反射表面的法线与入射激光束光轴成某一非零倾角,对于腔中频率与标准具的传输极大值不一致的那些振荡模式,将引起额外的损耗,从而使激光器不会在与标准具传输曲线中极大值相应的频率之外的任何频率上振荡。在锁定到ITU(或其他)频率的应用中,制造和调整标准具,使传输光谱的极大值与ITU(或其他)频率相应。
标准具具有一定范围的设计标准,包括色散、热敏度和稳定性、尺寸(紧凑性)、制造容易性、成本和坚固性。与空气隙标准具相比,实心标准具通常具有紧凑性、易于制造性和坚固性,而实心金刚石标准具可能具有更进一步的紧凑性、热稳定性和其他优点。
用于特定应用的标准具的设计由于色散作用而变得很复杂,如果没有色散那么将可能存在简单的分析方法。经发现,色散特别是非线性色散是标准具可获得性能的主要限制,对于高性能的要求通常需要将装置中频率范围内任何锁定点处的最大误差最小化,从而使电反馈电路中所需的工作范围最小化。
现有技术中设计标准具的方法为基于对感兴趣频率范围的某一平均中心值,选择标准具厚度从而选择其FSR。在包括激光器、标准具和电子装置的实际光电组件中,通过旋转标准具使其离开0°(即垂直于入射光束)某一角度φ,或者旋转一般为几度的初始设计角度,进行实现这一目的的最终调节,从而传输峰的锁定频率(肩部)与ITU频率重合。对于可调谐激光器,锁定频率通常选择为处于待调节激光器的频带的中间处。标准具的旋转调整通常精确到1/10度,并且一旦调整,则标准具就通过焊料或环氧树脂固定在适当位置,并将所述组件密封。注意,φ代表标准具光入射和出射表面偏离标准具主体外部介质(空气)中入射光垂直方向的角度。由于实心标准具的表面处的折射作用,标准具主体内部的等效角度θ通常更小,并且对于某些角度来说,这两个角度之间的比值是固定的,且随标准具材料而定。特别是,熔融石英的比值φ/θ大约为1.4,而对于金刚石而言大约为2.4。
上面概述的用于设计标准具的方法,问题在于无需使可调谐激光器必须锁定的ITU频率范围内的频率误差最小化。本发明的目的在于提供一种制造和调整标准具的改进方法。

发明内容
根据本发明第一方面,提供一种在特定光谱范围上,标准具传输光谱中的峰值与周期性锁频格栅之间的优化调整方法,包括确定和实现在标准具传输光谱中产生适当周期性的有效标准具厚度(d.cosθ)的数值,同时用预定的小数干涉级ε对于由标准具相位差δ=2π(m+ε)的第m干涉级的整数部分定义的适当标准具传输峰值进行调整,调整到周期性锁频格栅中的预定频率。
根据本发明第二方面,提供一种在特定光谱范围上,标准具传输光谱中的峰值与周期性锁频格栅之间的优化调整方法,包括确定和实现有效标准具厚度(d.cosθ)以及小数干涉级ε的数值,其中有效标准具厚度和小数干涉级ε一起在标准具传输光谱中产生适当的周期性,并用精细的小数干涉级ε来调整由标准具相位差δ=2π(m+ε)的第m干涉级的整数部分定义的适当标准具传输峰值,调整到周期性锁定频率中的预定频率。
在任何一种情形中,根据所选择的优化机制,在特定频率范围内最好将偏离周期性锁频格栅与标准具传输峰值之间的预计小数干涉级ε的误差最小化。
例如,该优化机制可以为以下中的一种a.使特定频率范围内任意频率处观察到的偏离预计小数干涉级ε的最大误差最小;b.使特定频率范围内偏离预计小数干涉级ε的绝对误差的和最小;并且c.获得特定频率范围内偏离预计小数干涉级ε的误差的最小平方值。
通常,该周期性锁频格栅为ITU格栅。
另外,根据本发明第一方面,提供一种适用于锁频装置的标准具的制造和调整方法,该方法包括
a.确定一组空间分离的预定锁定频率;b.在所述的预定锁定频率组中选择所需的锁定频率;c.使用预定数值作为小数干涉级ε,计算所选择的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的优化数值;d.使用m的优化数值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;以及e.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于所计算出的厚度值。
该方法还包括f)选择所选定的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的初始、估计值,并使用所选择的m值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;g)使用标准具有效厚度的计算值计算一组标准具锁定频率;h)确定所计算出的标准具锁定频率与该组预定锁定频率的各频率之间的偏差;i)调节m的选择值;j)重复步骤(f)到(i)0或者多次,将计算出的标准具锁定频率与预定锁定频率组之间的相关性优化,从而得出标准具的最佳厚度值;并且k)将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于计算出的最佳厚度。
该方法可包括将所需锁定频率调节成该组预定锁定频率中的另一个,并重复步骤(f)到(i)0或多次,从而使预定锁定频率组与标准具锁定频率之间的总频率误差最小。
另外,根据本发明第二方面,提供一种适用于锁频装置的标准具的制造和调整方法,该方法包括a.确定一组空间分离的预定锁定频率;b.在所述的预定锁定频率组中选择所需的锁定频率;c.使用小数干涉级ε的估计值,计算所选择的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的优化数值;d.计算ε的优化值;e.使用m和ε的优化数值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;以及f.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于所计算出的厚度值。
该方法还包括g.选择所选定的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的初始、估计值,并使用所选择的m值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;h.使用标准具有效厚度的计算值计算一组标准具锁定频率;i.确定所计算出的标准具锁定频率与该组预定锁定频率的各频率之间的偏差;j.通过调节ε的数值,减小所述的偏差;k.调节m的选择值;l.复步骤(g)到(k)0或者多次,将计算出的标准具锁定频率与预定锁定频率组之间的相关性优化,从而得出标准具的最佳厚度值;并且m.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于计算出的最佳厚度。
该方法可包括将所需锁定频率调节成该组预定锁定频率中的另一个,并重复步骤(g)到(k)0或多次,从而使预定锁定频率组与标准具锁定频率之间的总频率误差最小。
最好,ε为-0.5到+0.5之间的实数,表示标准具干涉级的相位偏移,从而确定在传输峰上(ε=0)或者在传输峰的任一肩部(ε<>0)处是否发生频率锁定。
通常,空间间隔的预定锁定频率组包括ITU格栅。
优选在0°至20°范围内,并且最好在0°至5°范围内选择θ,从而提供一种对标准具主体抛光后厚度中的小误差进行校正的装置。
标准具可包括实心金刚石主体。
从而,该方法不仅仅是选择具有给定FSR的标准具,然后用一个选定的预定锁定频率调整一个标准具传输峰,而是具体地选择和优化m的数值,标准具传输峰的标准具干涉级(在标准具应用中相对于任何特定锁定频率进行调整)。从而,利用双频率格栅(ITU格栅和标准具自身的传输频率组)的精密调整,保证周期性锁频格栅与标准具传输频率之间的间隔被最好地优化,因为由于调节了通过标准具的有效光程长度(例如在安装到组件中期间旋转标准具),标准具传输峰的间隔和位置都发生了漂移。
另外,根据本发明,提供一种波长锁定器,包含根据上述方法制造并安装到光电组件或装置中的标准具。
最好,在这种波长锁定器中,标准具与反馈电子装置相结合,工作在固定的温度下,并且向可调谐激光器提供反馈信号,在特定频率范围内进行反馈校正,用于调节激光发射频率并补偿m和ε的值定义的标准具传输曲线上的特定频率锁定点与ITU频率格栅的匹配频率或者其他组周期性频率之间的偏差,其中反馈校正不超出由标准具制造材料决定的最大值,从而适用下列各项其中之一a.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-400MHz;b.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-400MHz;c.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-700MHz;d.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-800MHz;e.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-800MHz;或f.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-800MHz。
优选,在上述波长锁定器中,适用下列各项其中之一a.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-250MHz;b.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-200MHz;c.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz;d.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz;e.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz;或f.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz。
更优选,在上述波长锁定器中,适用下列各项其中之一a.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-220MHz;b.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-150MHz;c.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-550MHz;d.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-500MHz;e.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-540MHz;或
f.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-540MHz。
这些数值基于使用ε=0.25,使用工业标准惯例选择ε的值,使反馈电子装置中误差响应最大。在应用中,必须将表列误差信号加入反馈信号以补偿误差。从而,适当的表列误差表格包括确定误差性质时所必须的数据。
根据本发明另一方面,使ε可改变,赋予另一自由度,由此可进一步增强标准具的周期性传输光谱与周期性频率格栅之间的匹配。
从而,根据本发明,还提供一种具有主体、该主体包括金刚石或熔融石英的的标准具,配置且具有设计误差表格,从而当该标准具用在波长锁定器中时适用下列各项其中之一a.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-160MHz;b.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-100MHz;c.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-450MHz;d.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-350MHz;e.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-350MHz;或f.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-480MHz。
优选,在上述标准具中适用下列各项其中之一a.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-120MHz;b.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-90MHz;
c.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-410MHz;d.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-250MHz;e.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-250MHz;或f.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-450MHz。
更优选,在上述标准具中适用下列各项其中之一a.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-80MHz;b.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-80MHz;c.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-390MHz;d.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-150MHz;e.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-200MHz;或f.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-430MHz。
另外,根据本发明,标准具的性能及其相关的频率误差表格是在组装成波长锁定器组件之前被预先确定的。
从而,根据预定频率误差表格的设计标准,通过使由标准具相位差δ=2π(m+ε)的第m干涉级的整数部分与小数干涉级ε定义的标准具传输曲线上的峰值与ITU频率格栅的频率或其他组周期性频率精确地一致,可实现该优点。
这就能使锁定器之间具有更大的一致性,并且有机会降低组装期间或之后波长锁定器的试验和设计阶段的成本、装配时间和复杂度。
波长锁定器中使用的标准具可以为实心体,优选包括金刚石。


图1到4为表示改变ε时对根据本发明方法制造的金刚石和熔融石英标准具的最大和最小频率偏移误差的影响。
具体实施例方式
本发明的主要目的在于实现最佳设计和调整过程,用于制造适于(D)WDM(密集)波分复用)装置的标准具,并且获得接近该种装置基本极限的性能。为了说明的目的,将使用短语“ITU格栅”包括国际电信联盟的工业标准化规范中给出的特定频率格栅,不过本领域技术人员可知,还可以包括可使用或有规范限定的任何其他周期频率格栅,其中标准具可用于反馈控制系统中。
在本文中,当对于给定频率范围误差(标准具锁定频率组与ITU格栅频率之差)最小时,实现最佳设计和调整。最小化可以针对最大频率误差或者对于某些其他重要的量,如在用户感兴趣的频率范围内测得的rms频率误差。在有些应用中,对于未超出最大绝对误差或rms误差的某些数值的频率范围的最大化,是最优化的。
原则上,本发明的方法可用于这类应用中所用的任何种类的标准具,不过当使用金刚石标准具时,特别适宜。这是由于金刚石标准具的色散使得使用本发明的方法时,允许金刚石标准具作为频率锁定器工作在比以前宽得多的频带上。
现有技术仅构造出在感兴趣的频率范围内标准具传输峰具有某一优化间隔的装置,从而通过旋转标准具,同时在标准具传输峰与目标频率之间实现很大程度上(具有以前确定的ε值)的任意匹配,可进行改变,其中目标频率通常在靠近周期性锁频格栅的中间的某处。
在现有技术中,ε的值一般被预先确定为某一数值,选择该数值以使对于特定频率误差而言误差信号最大,其中误差信号视作标准具传输强度的改变。这取决于所选择的将(D)WDM激光器的输出频率锁定到ITU(或其他)格栅的方法。当选择传输峰的肩部(斜坡)上的锁定点时,相当于不同于0的ε值,且通过向标准具的表面涂覆具有适当反射率的涂层,对于ε的特定选择,可实现误差信号的最大化。通常,ε处于-0.25到+0.25的范围内。
从而,仅由其自由空间范围(FSR)和误差量定义现有装置。这就表明,在一定的频率范围内,通过最大允许自由光谱范围误差乘以频率范围内自由光谱范围数量的一半,确定频率偏差。对于由熔融石英制成的标定50GHz C-波段标准具,自由光谱范围的典型(商业)规范为50GHz+/-0.02GHz。对于可在C-波段(大约4800GHz)宽度上调谐的激光器而言,表明锁频的具体频率误差最大为+/-960MHz。从而,必须将表列误差信号加入反馈信号,以补偿误差,该误差远大于具有根据本发明标准具的波长锁定器的情形。需要对每个波长锁定装置分别得出该表列误差表格,然后设计成在波长锁定器的组装和检测阶段单独操作的装置。
相反,本发明的优选方法根据某一预定的优化机制选择标准具的目标有效厚度d.cos(θ),以便优化标准具传输峰与周期性锁频格栅之间的匹配,包括a)选择在特定标准具传输峰(标准具的第m干涉级具有某一预定数值)与周期性锁频格栅中的特定频率之间匹配的最佳一对,并且b)精确优化特定标准具传输峰与周期性锁频格栅上的特定频率之间的偏移ε,从而在最终结构中实现精确的峰值匹配和偏移。
在将ε作为预定常数对待的情形和将ε作为附加变量对待的情形这两种情形中,通过使用迭代的数学方法,通常更有效地实现该优化方法。用于迭代的典型顺序为a)选择对于该装置的适当优化参数,如感兴趣频率范围上的最大误差;b)得到标准具传输光谱中与周期性锁频格栅匹配的间隔,使所述的优化参数最小;
c)确定与偏移ε精确一致的峰值的最佳配对,进一步使所述优化参数最小;d)在优选实施例中,改变ε,并再次进一步使所述优化参数最小;以及e)通过步骤b,c,d的迭代循环,找出同时优化所有参数的最佳解决方案,使可获得的优化参数具有最佳数值,或者认为对于预期应用足够低的该参数数值。
本领域技术人员可知,本文中所述的用于优化标准具性能的方法,是非常宽范围的标准具所通用的。
由于在将标准具组装成波长锁定器之前预先确定标准具的误差表格,这就为设计者提供了修改和简化电子控制和利用误差表的机会,和简化各波长锁定器的试验和装配阶段的机会。本发明与初始标准具的晶片大规模制造和特征化,产生所需厚度公差的大面积金刚石晶片,然后在后续阶段将其切成各个标准具是一致的。
设计原则从而,该优化方法的实现依赖于实现标准具的旋转,从而调节光程长度,并非仅仅移动一组固定间隔的频率,而是稍稍改变这些频率之间的间隔。其目的不仅仅是使任何标准具锁定频率与ITU格栅的一个频率(目标选择)或者甚至ITU格栅的特定(称作中央)频率一致,而且使特定标准具锁定频率与特定ITU频率一致,选择配对使感兴趣的范围内两个频率组的匹配优化(根据所选择的特定优化标准)。本领域技术人员可知,以下并未影响本发明的普遍性,而仅提供实施本发明的一个途径。
下面的公式(2)描述标准具的传输曲线T=11+F·sin2(δ2)---(2)]]>此处,T为标准具传输率,定义为传输的入射功率的比值,F为对于理想标准具仅取决于标准具表面反射率的一个量。由下式给出相位差δ
δ=4πvcnvdcos(θ)---(3)]]>此处,v为入射光的频率。
显然注意到,n并非常数,而是频率v的函数。从公式(2)可以看出,传输率T实际上是δ的周期函数,周期为2π,不过从公式(3)可以看出,由于n对频率的依赖性,δ并非线性依赖于频率。此外从公式(3)得出,仅以有效厚度d.cos(θ)的形式引入标准具厚度。
当标准具用于锁定目的时,将反馈电子装置设置为使δ的值在理想情况下符合下式δ=2π(m+ε) (4)其中m+ε称作“干涉级”,m为整数(干涉级的整数部分),ε为-0.5与+0.5之间的某一实常数(干涉级的小数部分),决定在传输峰本身(ε=0)或在峰值的斜坡上是否发生锁定,ε称作‘小数干涉级’。相邻传输峰上m的值改变1。
此时,本发明的方法是描述使频率误差最小的δ。通过将公式(3)与(4)合并来进行2nvvcdcos(θ)=m+ϵ---(5)]]>理论上,必须以有效标准具厚度dcos(θ)为函数解出m的所有整数值。ε的值由激光器系统设计师的锁定机制决定(ε的值取决于在峰值上还是在峰值的上升或下降斜坡上发生锁定,并且取决于峰值的锐度,即标准具表面的反射率)。
注意,上述解出m所有整数值的方法有些不切实际,因为需要处理的数量非常大。例如,对于C-波段可调谐激光器而言,必须产生大约100个频率-标准具厚度函数,其中在最好的情况下,每个函数仅包含1个感兴趣的点(有效厚度的最佳值)。
一种更快速的方法从m的估计值开始,对于某一预定的ITU频率(通常靠近可调谐激光器设计频率范围的中部),通过求解公式(5)得出该ITU频率下的有效标准具厚度。对于具有该厚度的标准具,锁定频率等于特定的ITU频率。在下一步中,使用上面产生的有效厚度计算其他激光发射线的所有锁定频率。这些频率通常偏离ITU频率。此时对于整数干涉级m的所述特定估计值,所述的偏差将具有线性分量,必须通过改变m使其最小化(注意,m仅能以步伐1改变,因为其是整数)。在现有技术中,为自由光谱范围内必须被校正的误差。
一旦找出对于该特定线的最佳m值,则通过将上述机制相继应用于设计频率范围内的其他激光锁定线,可进行整体优化。可由笫一步中选择的数值增大m的起始值,因为我们知道相邻线的m值必然相差1。注意,对于该优化机制而言,在针对每条线进行计算时必须依然改变m的值。不过,仅需要几组计算,得出由优化标准确定的整体最佳值。
注意,理论上,不必通过将任何特定发射线的频率误差设定为0来实现这种最优化,实际上,通过这种方法实现的改进是微不足道的。例如,对于C-波段熔融石英标准具,在使用ε的预定数值-0.25使所有发射线的频率误差最大绝对值最小化时,发现通过使用上述过程可使所有频率误差小于190MHz。当通过允许最佳频率处为某一非零频率误差来尝试着对其进行改善时,在最大误差中改善小于0.5MHz。
理论上,通过改变标准具的温度可实现更好的优化(更低总误差)。不过,所得到的改善也相当小对于C-波段熔融石英标准具,发现将标准具加热到比方说80℃的温度时,仅将最大误差从小于190MHz改善为小于180MHz。对于处于80℃的金刚石标准具而言,对最大误差的改善仅为1MHz的量级。
除上述方法以外,可使用ε的进一步最优化,不过完整的解决方案需要考虑标准具传输峰与周期性频率组的最优化配对也可能随ε的改变而改变,并用于根据某一预定优化机制优化标准具传输峰与周期性频率组之间的匹配。
从而,最终优化解决方案的途径可以是迭代1,不过使用现代计算机技术这种数学迭代相当简单,并且可相对简单地提供上述迭代算法的编码形式,以便在计算机上运行。
图1到4中表示出,在标准具传输峰与周期性频率组之间一旦实现基本匹配时,改变ε的作用。图1中的数据还表示成附录A表1中的表列形式。
图1表示以小数干涉级ε为函数,在金刚石标准具传输曲线的峰值与具有50GHz间隔的ITU频率格栅之间,在C波段频率范围上实现频率匹配时,对最大偏移误差(用空三角形表示的最大正误差)和最小偏移误差(用空圆形表示的最大负误差)的影响。对其他参数的优化使得对于ε的每个数值,最大与最小频率偏移误差值近似是对称的。在ε=0.1时,获得总范围为183MHz的频率偏移误差最小范围和最大绝对误差93MHz。
用空三角形和空圆形标示出的数据点分别代表对于每个点,频率的特定匹配对构成moffset值处于-25至-40范围内的紧密间隔的组时的最大和最小偏移误差(参见附录A表1)。此处,moffset表示ITU格栅中匹配峰距离C波段频率范围的中心频率的位移量,负号表示移动到更低频率。短曲线上用+和x符号标记的数据点表示,通过将匹配对移动到C波段的另一区域中实现的频率偏移,moffset值处于29-32范围内。注意,两个频率格栅之间的啮合移动实质上小于一个频率间隔,以便实际移动精密匹配频率对的位置。注意,由于其他实际性能的原因,ε的范围局限为+/-0.25,不过绝对值可以更大。
图2表示以小数偏移ε为函数,在金刚石标准具传输曲线的峰值与具有50GHz间隔的ITU频率格栅之间,在L波段频率范围上实现频率匹配时,对最大偏移误差和最小偏移误差的影响。对其他参数的优化使得对于ε的每个数值,最大与最小频率偏移误差值近似是对称的。在ε=0.25时,获得总范围为297MHz的频率偏移误差最小范围和最大绝对误差152MHz。
图3表示以小数偏移ε为函数,在熔融石英标准具传输曲线的峰值与具有50GHz间隔的ITU频率格栅之间,在C波段频率范围上实现频率匹配时,对最大和最小偏移误差的影响。对其他参数的优化使得对于ε的每个数值,最大与最小频率偏移误差值近似是对称的。在ε=-0.05时,获得总范围为100MHz的频率偏移误差最小范围和最大绝对误差52MHz。为了获得足够大的误差响应,使用更大值的ε是有利的,不过即使在ε=-0.1时,频率偏移误差的范围也仅为120MHz,最大绝对误差为62MHz。
图4表示以小数偏移ε为函数,在熔融石英标准具传输曲线的峰值与具有50GHz间隔的ITU频率格栅之间,在L波段频率范围上实现频率匹配时,对最大和最小偏移误差的影响。对其他参数的优化使得对于ε的每个数值,最大与最小频率偏移误差值近似是对称的。在ε=+0.25时,获得总范围为158MHz的频率偏移误差最小范围和最大绝对误差79MHz。
然后在附录A表2中归纳出,当使用本发明的方法时,在C,L以及组合的C+L波段,熔融石英和金刚石标准具可实现的性能。为了得到该数据,计算每个ε数值处的最大和最小偏移误差值,确定具有更大绝对值的一个,并将该绝对值记录为对于该ε值的最大失谐值。从而该表格表示出对于标准具材料和频带的不同配置,可得到的最大失谐值的最小值,以及相应的ε值。
通过使用例如适当的涂层,可调节装置中的反射率,不过并非总要求工作在最佳反射率下,取而代之的是使用无涂层标准具或者介于两者中间的某一反射率。在熔融石英C波段的情况下,在ε=-0.05处得到最大失谐的最小值,不过在ε=-0.1处得到的数值并没有大很多(61与51相比),从而给出针对ε=-0.1的反射率,因为通常在实际中可以更好地组合,允许最佳反射率较低。
总之,通过采用本发明的方法,最终得出使特定标准具传输峰(具有给定数值m)与频率格栅(例如ITU格栅)中的特定锁定频率匹配的有效标准具厚度的设计值。对于特定材料以及激光器的调谐范围而言,频率的这种特定匹配将会在感兴趣的频率范围上、在标准具传输频率与锁频格栅之间产生频率误差,根据按需要选择的优化机制也可以将其优化。
制造和调整过程一旦知道了有效标准具厚度(dcos(θ))的所需数值,就必须将标准具抛光成所需厚度。由对于入射到标准具上的光的入射角的要求(即标称入射角及其公差)决定该物理厚度。显然,这取决于激光器系统制造商的设计。从而,标准具制造商必须根据下式制造标准具d=deffcos(θ)---(6)]]>注意,角度θ是标准具内部光的传播方向相对于标准具表面法线的内角。该设计通常指定光外部入射角的公差。由此,通过对于标准具处的折射应用Snell定律,可确定标准具厚度的制造公差。
如上所述,对于熔融石英而言比值φ/θ为大约1.4,而对于金刚石来说为大约2.4,使金刚石标准具的有效厚度d.cos(θ)随φ更缓慢地改变,从而使金刚石更易于调节,对于小光束角度改变更加稳定。φ的初始设计值不是0,通过使标准具稍稍更厚,然后根据d.cos(θ)减小有效厚度,可调节标准具厚度制造时的误差。
此时必须针对优化线,即在优化过程中频率误差被设定为等于0的特定ITU格栅线,在激光器组件中进行调整。通过旋转标准具,使特定激光器锁定频率等于ITU格栅频率来实现调整。或者,可使用来自所需结构的任何其他频率配对,并旋转标准具使得激光器的所选择锁定频率,在幅值和符号方面都偏离相匹配ITU格栅频率计算量。
根据本发明的方法,用于波长锁定器的标准具的设计、制造和调整,导致取决于波长锁定器预期用途的全面优化的频率误差。在DWDM应用中,必须通过向用于调节DWDM激光器频率的反馈信号中加入取决于实际ITU频率的表列误差信号来补偿这些误差。由于反馈电子装置的电压摆动有限,显然限制了反馈电子装置的有效范围,还限制了反馈环的稳定性。现在在两个方面都需要适当优化的表列误差信号数值。
例1制造用于将DWDM波长锁定到50GHz ITU格栅上的无涂层金刚石标准具,其中根据本发明的方法设计该标准具,在C波段频率范围(191.6THz-196.2THz)上使标准具传输峰的选定ε值处由肩部限定的频率格栅与具有50GHz频率间隔的均匀分布ITU频率格栅之间偏差的最大值最小化。
为此,第一步是选择ε为0.2作为尝试值,并选择C-波段的中间193.9THz频率处的m的尝试值。选择有效厚度d.cos(θ)的尝试值,从而根据公式1使标准具的自由光谱范围等于50GHz。根据有效厚度d.cos(θ)的该数值,得出m的尝试值为3878。下一步中,对于干涉级的非整数部分ε等于0.2的标准具,计算修正有效厚度deff和相应的标准具锁定频率,并将标准具锁定频率设定为与ITU频率一致的C波段的中间193.9THz处。
从而发现标准具的实际自由光谱范围存在误差,并且对于根据本说明制造的标准具,在C波段的高频端,锁定频率与ITU确定频率的偏移超过10.3GHz。在下一步中,调节m的值,以便给出deff的修正值,在C波段上产生标准具锁定频率与ITU格栅确定频率之间的最大偏差的最小数值。这就使最大偏差小于244MHz。在最后一步中,针对除C波段中间频率之外的ITU格栅频率重复这一过程,从而对这些频率也优化标准具的优化厚度。导致标准具频率与ITU确定频率格栅的最大偏差的最小值为125MHz。
所研究的标准具具有1.25124mm的设计有效厚度。使用其作为波长锁定器,其中入射激光束将以2±1.5度的入射角射到标准具上。从而,必须制造物理厚度处于1.25125至1.25165mm范围内的标准具。
根据上述指导方针,使用根据共同未决专利申请PCT/IB03/05281中披露的方法,使用单晶CVD金刚石材料制造标准具。
在合成后,从基板上去除单晶CVD金刚石块,并锯成若干金刚石板。随后将每个金刚石板抛光到刚好处于所需的接近1.25mm的厚度之上。然后,在仔细制备的注入有精细金刚石研磨抛光轮的铸铁上,单独抛光板的一侧。所使用的柄脚(tang)非常坚硬,并使金刚石紧贴平行于scaife表面的参考表面。
在翻转每个金刚石板之后,在同一scaife上将另一侧抛光到所需的光滑度和平行性,注意在这一阶段使厚度为最终标准具所需的厚度。使用基于本领域技术人员公知的Fizeau原理的商用Zygo GPI干涉测量仪测量厚度。最初,由Heidenhain制造的数字厚度仪测量厚度。使用自由光谱范围(FSR)的测量作为最后阶段检查。通过测量线性移动速度得到最终厚度,这是因为材料的性质非常恒定,从而抛光需要预计时间。在相同试验中也可以使用其他蚀刻或材料去除方法,包括离子束蚀刻、等离子体蚀刻或活性离子蚀刻。
使用来源于上述合成过程的金刚石板,进一步表示获得表面Ra的特征。使用上述技术在两侧将该表面进行仔细地抛光,然后使用Zygo New View 5000扫描白光干涉仪测量表面Ra。从样品每一侧的9个位置进行测量,在1mm×1mm区域上进行每次测量,9个区域在每一侧的中心处形成3mm×3mm格栅,然后计算9次测量的统计平均。A侧上测得的Ra为0.57nm±0.04nm,B侧为0.51nm±0.05nm。
随后,用激光器将每决板切割成分离单元。然后将一个或多个侧面抛光,使侧面垂直于前和后表面,不过本申请并非必须要求这样。
所产生的金刚石标准具为1.5mm见方、1.25145mm厚,使公差为厚度±0.2μm平行性±5arcsec表面Ra<1nm通过在标准具的前和后表面这两者上部分地沉积反射涂层,制造具有除金刚石的折射率和空气的折射率决定的固有反射性之外的反射性。由预计的传输值T和小数干涉级ε的值计算涂层的所需反射率,决定锁定点在传输曲线上的位置。
对于50%传输率和ε=0.2而言,计算出所需的反射率值为32.7%。测量使用金刚石标准具上的部分反射涂层得到的反射率,表明在整个C-波段反射率等于该数值,精度优于±1%。
随后将两个标准具(标准具#1和标准具#2)安装到具有角度调节能力的温度受控的机械平台上,并设置在与Ando制造的可调谐激光器(AQ4321D型)连接的单模光纤发出的准直输出激光束中,可将可调谐激光器的频率调节为C波段和L波段内的任意数值。用BurleighWaveMeter(WA-1650型)测量激光器输出频率。绝对读数精度在30MHz以内。将机械平台温度调节成25℃+/-0.05℃。温度读数精确到0.01℃。尽管绝对精度仅为0.1℃,不过务必总在相同温度读数值时进行测量。
为了调整标准具,将输出激光器频率设定为191600.00GHz(在WA-1650 WaveMeter上测量)。然后将机械平台调节到使标准具的传输率为50%的角度(用安装在标准具后面的光电二极管测量)。从而得出标准具表面法线与入射准直激光束的夹角,对于标准具#1和标准具#2来说分别为0.8度和2.7度。随后,将C-波段内ITU信道的频率与激光输出频率(用WA-1650 WaveMeter测量)比较,此时标准具传输率为50%。
发现,对于两个标准具而言,频率的最大误差总小于137MHz。最大偏差分别出现在193200GHz+/-200MHz和193350GHz+/-250MHz处。精度受测量激光器输出频率与ITU频率格栅偏差的BurleighWA1650 WaveMeter的精度限制。从而发现在C-波段上,对于ε=0.2的金刚石标准具,锁定频率的最大频率偏差将不超过137MHz。
附录A表1

表2

权利要求
1.一种在特定频率范围上标准具传输光谱中的峰值与周期性锁频格栅之间的优化调整方法,包括确定和实现在标准具传输光谱中产生适当周期性的有效标准具厚度(d.cosθ)的数值,同时用预定的小数干涉级ε对于由标准具相位差δ=2π(m+ε)的第m干涉级的整数部分定义的适当标准具传输峰进行调整,调整到周期性锁频格栅中的预定频率。
2.一种在特定频率范围上标准具传输光谱中的峰值与周期性锁频格栅之间的优化调整方法,包括确定和实现有效标准具厚度(d.cosθ)以及小数干涉级ε的数值,其中有效标准具厚度和小数干涉级ε一起在标准具传输光谱中产生适当的周期性,并用精细的小数干涉级ε来调整由标准具相位差δ=2π(m+ε)的第m干涉级的整数部分定义的适当标准具传输峰值,调整到周期性锁定频率中的预定频率。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中根据所选择的优化机制,使特定频率范围上偏离周期性锁频格栅与标准具传输峰值之间的预计小数干涉级ε的误差最小。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述优化机制是以下中的一种a.使特定频率范围内任意频率处观察到的偏离预计小数干涉级ε的最大误差最小;b.使特定频率范围内偏离预计小数干涉级ε的绝对误差的和最小;以及c.获得特定频率范围内偏离预计小数干涉级ε的误差的最小平方值。
5.根据权利要求1到4其中任何一个所述的方法,其中所述周期性锁频格栅为ITU格栅。
6.一种适用于频率锁定装置的标准具的制造和调整方法,该方法包括a.确定一组空间分离的预定锁定频率;b.在所述的预定锁定频率组中选择所需的锁定频率;c.使用预定数值作为小数干涉级ε,计算所选择的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的优化数值;d.使用m的优化数值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;以及e.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于所计算出的厚度值。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括f.选择所选定的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的初始、估计值,并使用所选择的m值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;g.使用标准具有效厚度的计算值计算一组标准具锁定频率;h.确定所计算出的标准具锁定频率与该组预定锁定频率的各频率之间的偏差;i.调节m的选择值;j.重复步骤(f)到(i)0或者多次,将计算出的标准具锁定频率与预定锁定频率组之间的相关性优化,从而得出标准具的最佳厚度值;以及k.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于计算出的最佳厚度。
8.一种适用于频率锁定装置的标准具的制造和调整方法,该方法包括a.确定一组空间分离的预定锁定频率;b.在所述的预定锁定频率组中选择所需的锁定频率;c.使用小数干涉级ε的估计值,计算所选择的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的优化数值;d.计算ε的优化值;e.使用m和ε的优化数值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;以及f.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于所计算出的厚度值。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括g.选择所选定的锁定频率处标准具相位差的第m干涉级的整数部分的初始、估计值,并使用所选择的m值计算与所选择的锁定频率相应的标准具的厚度值;h.使用标准具有效厚度的计算值计算一组标准具锁定频率;i.确定所计算出的标准具锁定频率与该组预定锁定频率的各频率之间的偏差;j.通过调节ε的数值减小所述的偏差;k.调节m的选择值;l.复步骤(g)到(k)0或者多次,将计算出的标准具锁定频率与预定锁定频率组之间的相关性优化,从而得出标准具的最佳厚度值;以及m.将标准具主体抛光,使有效厚度d.cos(θ)等于计算出的最佳厚度。
10.根据权利要求6到9其中任何一个所述的方法,其中ε为-0.5到+0.5之间的实数,表示标准具干涉级的相位偏移,从而确定在传输峰上(ε=0)或者在传输峰的任一肩部(ε<>0)处是否发生频率锁定。
11.根据权利要求6到10其中任何一个所述的方法,其中空间间隔的预定锁定频率组包括ITU格栅。
12.根据权利要求7所述的方法,包括将所需锁定频率调节到预定锁定频率组中的另一个,并重复步骤(f)到(i)0或多次,从而使预定锁定频率组与标准具锁定频率之间的总频率误差最小。
13.根据权利要求9所述的方法,包括将所需锁定频率调节到预定锁定频率组中的另一个,并重复步骤(g)到(k)0或多次,从而使预定锁定频率组与标准具锁定频率之间的总频率误差最小。
14.根据权利要求6到13其中任何一个所述的方法,其中在0°至20°范围内选择θ,从而提供一种对标准具主体抛光后厚度中的小误差进行校正的装置。
15.根据权利要求6到14其中任何一个所述的方法,其中所述标准具包括实心金刚石主体。
16.一种波长锁定器,包括根据权利要求1到15其中任何一个中定义的方法制造出且安装到光电组件或装置中的标准具。
17.根据权利要求16所述的波长锁定器,其中标准具与反馈电子装置相结合,工作在固定的温度下,并且向可调谐激光器提供反馈信号,在特定频率范围内进行反馈校正,调节激光发射频率并补偿m和ε的值定义的标准具传输曲线上的特定频率锁定点与ITU频率格栅的匹配频率或者其他组周期性频率之间的偏差,其中反馈校正不超出由标准具制造材料决定的最大值,从而适用下列各项其中之一a.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-400MHz;b.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-400MHz;c.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-700MHz;d.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-800MHz;e.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-800MHz;或f.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-800MHz。
18.根据权利要求17所述的波长锁定器,其中适用下列各项其中之一a.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-250MHz;b.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-200MHz;c.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz;d.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz;e.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz;或f.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-600MHz。
19.根据权利要求18所述的波长锁定器,其中适用下列各项其中之一a.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-220MHz;b.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-150MHz;c.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-550MHz;d.对于利用工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-500MHz;e.对于利用工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-540MHz;或f.对于利用工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具的波长锁定器,最大误差不超过+/-540MHz。
20.一种具有主体、该主体包括金刚石或熔融石英的的标准具,配置且具有设计误差表格,从而当该标准具用在波长锁定器中时适用下列各项其中之一a.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-160MHz;b.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-100MHz;c.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-450MHz;d.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-350MHz;e.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-350MHz;或f.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-480MHz。
21.根据权利要求20所述的标准具,其中适用下列各项其中之a.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-120MHz;b.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-90MHz;c.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-410MHz;d.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-250MHz;e.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-250MHz;或f.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-450MHz。
22.根据权利要求21所述的标准具,其中适用下列各项其中之一a.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-80MHz;b.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-80MHz;c.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的熔融石英标准具,最大误差不超过+/-390MHz;d.对于工作在C-波段(191.6THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-150MHz;e.对于工作在L-波段(186.4THz-191.6THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-200MHz;或f.对于工作在组合的C-波段和L-波段(186.4THz-196.2THz)的金刚石标准具,最大误差不超过+/-430MHz。
23.一种包括标准具的波长锁定器,该标准具具有在将其组装到波长锁定器中之前预先确定的相关频率误差表格。
24.根据权利要求23所述的波长锁定器,其中根据预定频率误差表格的设计标准,通过使由标准具相位差δ=2π(m+ε)的第m干涉级的整数部分与小数干涉级ε定义的标准具传输曲线上的峰值与ITU频率格栅的频率或其他组周期性频率精确地一致,可实现标准具预定频率误差表格的优点。
25.根据权利要求23或24所述的波长锁定器,其中所述标准具具有实心主体。
26.根据权利要求25所述的波长锁定器,其中所述主体包括金刚石。
全文摘要
本发明披露了一种对于标准具传输光谱中的峰值与诸如ITU格栅的周期性锁频格栅之间的调整进行优化的方法。该方法包括确定和实现在标准具传输光谱中产生适当周期性的有效标准具厚度(d.cosθ)的数值,同时用预定的小数干涉级ε对于适当标准具传输峰进行调整,调整到周期性锁频格栅中的预定频率。该方法可有选择地包括通过迭代过程调节小数干涉级ε的数值。本发明提供一种包括根据本发明制造的标准具的波长锁定器的制造方法。
文档编号H04B10/152GK1781224SQ200480011267
公开日2006年5月31日 申请日期2004年3月12日 优先权日2003年3月12日
发明者赫尔曼·P.·高夫瑞德 申请人:六号元素有限公司
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