高精度光纤变维器的制作及测试研究

为解决光谱分析及超光谱成像、医学和军事侦察等系统应用中有序密排光纤变维器(OFDTE)存在的定位精度低的问题，利用单晶硅材料的晶格特点和微机电系统(MEMS)的精确定位技术，提出了制作高精度光纤变维器的光纤平面排布方法。分析了系统误差，研究了光纤排列、固化、研磨抛光及封装工艺，制作了2000根光纤的1×2光纤变维器。测量结果为线列端长度累计误差为0.5 μm；局部高度误差小于0.15 μm；器件端面表面粗糙度均方根值小于0.9 nm；在2000周期范围内，光纤阵列端面纵向位置误差最大值为190.5nm；表面未镀膜的光纤变维器的透射率为51.46%。经过随机振动后，器件的断丝率增加0.1％。通过-40 ℃~40 ℃温度循环实验，器件结构及性能未发生变化。