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LightMachinery | 可定制的VIPA标准具

VIPA 是LightMachinery许多光谱仪的核心。 

 

VIPA 是一种特殊类型的法布里-珀罗标准具,具有三种不同的涂层。

 

VIPA 的一个表面具有与高反射器相邻的抗反射涂层部分。相对的表面涂有部分透射镜。光线在AR 涂层区域以小角度引入VIPA。

 

VIPA 是倾斜的,以便从部分反射器反射的部分完全入射到输入表面的高反射区。

 

单个输入光束被转换为一系列强度逐渐降低的平行输出光束。这些光束将以取决于波长的角度相长干涉。

 

在 VIPA 和阵列检测器(CCD 或类似设备)之间放置一个透镜可以记录输入光的光谱。每个后续光束都有精确的相位增加和固定的横向位移,因此是“相位阵列”。

 光束通过顶部的增透膜入射棱镜进入,然后掠过高反射涂层的边缘

 

有几个参数定义了VIPA 的性能。

 

首先是它的光学厚度。

 

对于固体标准具,这是 OPD=2ntcos(θ),其中 n 是折射率,t 是厚度,θ 是 VIPA 内与法线的角度。

 

从光学厚度来看,自由光谱范围 (FSR) 约为 c/OPD。与常规标准具类似,每次输入频率(或波长)增加 1 FSR 时,VIPA 输出的角色散都会重复。

 

第二个重要参数是输出镜的反射率。

 

原则上,更高反射率的镜子会增加 VIPA 的分辨率。

 

我们优化了每个波长范围的部分反射率,以最大限度地提高精细度;可见光/近红外应用的精细度已超过 100。换句话说,可以区分由 FSR 的 1/100 分隔的波长。

 此处显示的 VIPA 从入口侧看入口棱镜

 

第三个重要参数是通过 VIPA 的光线的内角。

 

较小的角度会增加角色散,但有几个因素会限制该角度的下限。

 

来自部分反射器的第一次反射必须完全入射到高反射器上,因此抗反射涂层和高反射器之间的较窄过渡能够实现更小的角度。

 

VIPA 的过渡宽度仅为 2-3 µm,这使得 VIPA 能够以非常小的角度运行。

 

与以前可能的情况相比,这种角度的减小提高了分辨率和对比度。

 

其次,反射光束的横向偏移必须大于输入光束的宽度加上涂层过渡的宽度。

 

通常,当束腰位于输入光束首先从部分反射器反射的位置时,该条件得到优化。

 

必须选择 VIPA 涂层以匹配感兴趣的波长范围,并且基材材料也必须是透明的。

 

 VIPA 均由熔融石英制成。使用氟化钙或硅的定制设计允许操作进一步进入红外线。

▲  OP-6721-3371-9 上的入口棱镜视图

 

 

不同规格的虚拟成像相位阵列

1. VIPA .5/cm (15GHz) 

415nm 至 500nm(以及更多)

部件号:OP-6721-6743-1

详细信息:.5/cm (15GHz),415nm 至 500nm,典型精细度 56

 

 

2. VIPA 1/cm (30GHz) 

 415nm 至 500nm(以及更多)

部件号:OP-6721-3371-1

详细信息:1/cm (30GHz),415nm 至 500nm,典型精细度 56

 

3. VIPA 2/cm (60GHz) 

415nm 至 500nm

部件号:OP-6721-1686-1

详细信息:2/cm (60GHz),415nm 至 500nm,典型精细度 56

 

4. 氟化钙 VIPA

部件号:OP-7553-厚度-波长

详细信息:固体氟化钙 VIPA 可用于整个可见光和红外区域。 

厚度和波长范围根据客户要求而定。 

 

样图如图: