光谱纹波与 FSR 计算器(FP 腔长互算 / AR 反射率)| 工具中心

两个反射面(R₁、R₂)+ 腔内介质 n、长度 L → 光谱周期 FSR = λ²/(2·n·L)

A · 纹波周期 ↔ 腔长互算

中心波长 λ (nm) 腔内介质 n 腔长 L (mm)

⇄

纹波周期 FSR (pm)

B · 反射率 → 纹波幅度

前反射面 R₁ (%) 后反射面 R₂ (%)

—调制深度(峰峰)

FSR = λ²2 · n · L 对比度 ≈ 4·√(R₁R₂)(1+√(R₁R₂))² 小 R 时对比度 ≈ 4·√(R₁R₂);dB = 10·log₁₀(对比度)

AR 反射率 → FP 调制深度(按上式计算;两面反射率同降一个数量级 → 约降 10 dB)
R₁	R₂	调制深度
1%	1%	−14 dB
0.5%	0.5%	−17 dB
0.1%	0.1%	−24 dB
0.05%	0.05%	−27 dB
0.01%	0.01%	−34 dB

常见空气腔长 → FSR 速查(@1310 nm)
空气间隙	FSR	典型来源
0.34 mm	2522 pm	薄元件(偏振片级)间隙
1.00 mm	858 pm	记忆锚点:1 mm ↔ 858 pm
1.57 mm	547 pm	透镜—光窗间隙量级
6.00 mm	143 pm	长腔(如芯片 1.7 mm × n3.5 等效)

用纹波周期「破案」

器件光谱上出现等间隔的周期纹波时,量出周期(FSR)即可反推 n·L 等效腔长,再对照封装内各元件的「厚度 × 折射率」逐一排查:芯片自身波导(InP,n≈3.5)、准直透镜、光窗、偏振片、胶层间隙……每个候选都有唯一的特征周期。例如 1310 nm 器件测得 144 pm 纹波,对应 n·L ≈ 5.95 mm——恰是 1.7 mm InP 芯片(×3.5)的往返光程,可判定来自芯片端面残余反射而非封装元件。

对使用者意味着什么

对 OCT / 干涉应用,光谱纹波在相干域对应一个二次相干峰(鬼像):它出现在等效光程 n·L 处,幅度随纹波调制深度上升。因此低纹波是 SLD 的关键交付指标。工程抑制手段有二:AR 镀膜降反射率——反射率每降一个数量级,纹波调制深度约降 10 dB(上表);元件倾斜使反射光走离主光路——反射偏角为 2θ,走离量 = L·tan(2θ),薄元件(短腔)需要更大倾角才有效。我们的 SLD 封装同时使用两种手段,并逐件经光谱仪验收纹波指标。

光谱纹波与 FSRSpectral Ripple & Free Spectral Range

用纹波周期「破案」

对使用者意味着什么