数据拟合点的截取对光腔衰荡法测量反射率的影响VIP免费

第37卷第5期Vo1．37NO．5红外与激光工程InfraredandLaserEngineering2008年l0月OCt．2008数据拟合点的截取对光腔衰荡法测量反射率的影响王利一，程鑫彬，王占山，唐骐。，范滨。(1．同济大学物理系精密光学工程技术研究所，上海201804；2．聊城大学传媒学院，山东聊城252059；3．株式会社光驰，日本琦玉350—0801)摘要：利用光腔衰荡法测量反射率，探测器性能对衰荡信号的测量有很大影响，具有不同时间响应和灵敏度特性的探测器会得到不同的信号衰荡曲线起始点和信号淹没点。对于性能相同的探测器，在测量反射率不同的反射镜时，也会得到不同的信号淹没点。在数据拟合过程中，截取不同的数据起始点和信号淹没点，会得到不同的衰荡时间，从而影响反射率的测量精度。对衰荡信号进行对数变换，首次利用拟合对数据进行处理，通过对有效拟合数据与斜率误差关系的分析，得到了最佳拟合数据点截取的方法。实验证明：此方法可有效处理无效光信号和噪声信号的分界点，给出了衰减时间的数据截取依据，有助于改善时间衰荡法测试的精度和重复性。关键词：反射率；光腔衰荡；x拟合中图分类号：O43文献标识码：A文章编号：1007—2276(2008)04—0871—03Influence0ffittingdatanumber0nmeasurement0freflectionDaSec10ncavityring—n0Wn■1‘·●1WANGLi一，CHENGXin—bin，WANGZhan—shan，TANGQi。，FANBin3，(1．InstituteofPrecisionOpticalEngineering，DepartmentofPhysics，Ton~iUniversity，Shanghai201804，China2．SchoolofMediaandCommunicationsTechnology，LiaochengUniversity，Liaocheng252059，China；3．OptorunCo．Ltd．KawagoeShi，Saitama350-0801，Japan)Abstract：Inmeasurementofreflectionwithcavityring-down，thedetectorScapabilityhasagreatinfluenceonthemeasuredfigureofring-downsigna1．Forthedifferentresponsibilityandsensitivity，thedifferentstartingandendingpointswillbeobtained．Forthesamedetector，thedifferentendingpointwillbeobtainedduringmeasuringthereflectorswithdifferentreflection．Thestartingandendingpointsinfluencethefittingresultsgreatly．Logarithmfunctionwasusedtotransferthering-downsignal，andthenchi-squarefittingmethodwasusedtoprocessdata．Theuncertaintyofthesignalslopewasanalyzed．Basedontherelationshipoffittingdatanumberandtheslopeerror，theappropriateinterceptionmethodoffiringdatawasobtained，whichreducedtheinfluenceofnoisetotheleastdegree．Experimentshowsthatthismethodcanbeusedeffectivelytoobtaintheboundariesoftheinvalidopticalsignalandthenoisesignal，estimatethetruncationofring-downsignaldataandimprovetheaccuracyandrepeatabilityofthering-downtimetesting．Keywords：Reflection；Cavityring·-down；Chi-·squarefitting收稿日期：2008一Ol一20；修订日期：2008—02—05基金项目：国家863计划资助项目作者简介：王利(1975一)，男，山东泰安人，副教授，博士，主要从事光子晶体、激光薄膜的制备及测试方面的研究。Email：wangylee@hotmail．coin导师简介：王占山(1963-)，男，吉林东辽人，教授，博士生导师，博士，主要从事薄膜光学方面的研究。Email：wangzs@mail．tongii．edu．cn872红外与激光工程第37卷0引言目前，低损耗、高反射的反射镜广泛应用于如地球引力波测量、自由电子激光和激光陀螺等的光学系统中[If。为了判断反射镜性能是否达标，需要测量其损耗及反射率，提高反射率测量精度可以促进镀膜工艺技术的进一步发展。超高反射率测量均采用谐振腔特性的测量方法，如谐振腔精细度测量法、谐振腔损耗比较法及腔内脉冲能量衰荡法等，可以有效抑制光源不稳定性引起的误差，得到较高的测量精度。其中，光腔衰荡法测量反射率方法具有灵敏度高、选择性强、速度快等优点，影响其测量精度的因素有：腔体长度、探测器性能、腔镜倾斜、耦合模式等，最佳测量精度达到5x10【。在不考虑测量系统调整误差的前提下，腔镜位置引入的误差相对较小，衰荡时间为微秒量级，引入衰荡时...