第35卷，第4期 2015年4月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No. 4 -ppl142-1145
April,2015
线性渐变滤光片光谱分光特性及检测方法研究
柳青1,2，周锦松，聂云峰12，李杨，张桂峰
1.中国科学院计算光学成像技术重点实验室，中国科学院光电研究院，北京100094 2.申国科学院大学，北京100049
摘要线性渐变滤光片(LVF)被广泛应用于各种小型快速分光测试设备中。分光特性进行研究，给出了其分光特性的高斯函数表达式，分析了各个参数与线性渐变滤光片中心透过率、谱线宽度和线性渐变系数等特性的关系。将光谱成像仪标定的单色仪法引人线性渐变滤光片的分光特性检测中，讨论广检测系统的敏感性，并给出了相应的误差容限公式。分析表明单色仪出射狭缝相对光轴平移量，以及滤光片倾斜角度对检测精度影响最大，实际测量中可通过光路和系统机构的调整达到精度要求。构建检测系统完成了对成品线性渐变滤光片分光特性的检测，结果表明对中心透过率的测量均方根误差小于0.05%，验证了方法的精
确性，普适性，检测结果可为线性渐变滤光片相关系统的设计和标定提供参数指导，关键词线性渐变滤光片：光谱特性：检测方法
中图分类号：0433.1文献标识码：A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593(2015 )04-1142-04
片的光谱分光特性以及检测方法进行研究。
线性渐变滤光片分光特性
线性渐变滤光片(LVF)是一种光谱特性随位置线性变化
的光学器件。它是采用离子辅助法或离子束溅射法等工艺，通过在基底表面镀制多层厚度变化的膜系而形成的。相比传统的窄带滤光片，线性渐变滤光片具有接近连续的光谱通道，因此采用线性渐变滤光片进行分光可以获得较高的光谱分辨率。光通讯中的波分复用技术(WDM)和密集波分复用技术(DWDM)就是将线性渐变滤光片耦合在光纤传输端口，在不增加光纤数量的基础上将通讯传输量扩大几十倍乃至几百倍12]。线性渐变滤光片的另一个应用领域是光谱成像技术3]，相比于棱镜和光栅型等光谱成像仪，基于线性渐变滤光片的光谱成像仪具有高集成度、高稳定性和高分辨率等特点，其整机结构紧凑，体积小重量轻，同时研发和制造成本较低，具有很好的应用前景。线性渐变滤光片还可用于便提式分光计、光栅二级次光分离/截至、激光反射镜设计等方面和领域1,.5]
由于镀膜工艺的限制，在线性渐变滤光片的镀制过程中会引人各种误差，使得成品滤光片与设计特性产生偏差，并且使用环境，如温度、湿度、压力等的变化会造成滤光片特性的改变。若要将其应用于相关方面的设计，就必须对其实际特性进行检测以进行预标定。本工作主要就线性渐变滤光
收稿日期：2013-11-05，修订日期：2014-05-09
基金项目：国家杰出青年科学基金项目(61225024)资助
作者简介：柳青，1989年生，中国科学院光电研究院硕士研究生
线性渐变滤光片的简化结构如图1所示，它实际上是一个微型的Fabry-Perot标准具。利用多层膜的干涉效应可以得到给定波长为中心的通带，而两个反射膜系之间的介质厚度变化可以实现通带中心波长的线性调谐，从而达到分光目的。
REFLACTORI-
SPACER SECTION
REFLACTORIH
SUBSTRATE
Fig, 1Schematic diagram of structure LVF
线性渐变滤光片的分光特性可用如下函数公式描述
(()
（x)=A(e）
(1)
其中，（）二入十6表示工作波长入的光峰值透过率对 e-mail : elitend@ fox mail, com