集成光学移相干涉仪的研制与性能表征

干涉仪是综孔径望远镜的核心器件,与传统的分立元件干涉仪相比,集成光学移相干涉仪结构紧凑,用于构建综合孔径望远镜能显著优化望远镜结构并提高系统稳定性。文中报道了二氧化硅基集成光学移相干涉仪的设计和制作,并给出了对这种器件主要性能的表征结果。研究结果表明,集成光波导制作技术可以保证干涉仪芯片上两个方向耦合器的耦合特性的一致性;器件的插入损耗优于1.8 dB,插入损耗均匀性优于0.1 dB;通过对MZ干涉仪插入损耗的测量估计了移相器的偏差,结果显示干涉仪中90 移相器的偏差大约为1.5 。分析表明,二氧化硅基光波导技术用于综合孔径望远镜用光干涉仪制作具有显著的优势。     

集成光学移相器波长相关性的比较研究

移相器是一种常用的集成光学结构,其相移值的波长相关性决定了移相器的工作波长范围。针对移相器的波长相关性,文中对两种集成光学移相器设计方案（长度差方案和折射率差方案）所设计的二氧化硅基集成光学移相器进行了实验研究。在马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的两干涉臂之间,采用两种移相方案分别设计制作180移相器,通过测试MZI的插入损耗与波长的依赖关系对两种移相器的波长相关性进行了比较。研究结果显示,折射率差方案所设计移相器的工作波长范围大约是长度差方案的1.8~1.9倍。这一实验结果与理论计算吻合,证明了折射率差方案设计的移相器的相移值波长相关性更小,因而具有更宽的工作波长范围。