光学薄膜早已成为各种光学系统及精密仪器中不可或缺的组成部分。光波入射到光学薄膜时,光的强度,相位,偏振等一系列光学特性都会发生相应的变化,而反射率即是反映这些变化的重要参数。国内外的学者们通过各种方法来进行反射率的精确测量,有分光光度计法的近似计算法,单次、多次反射法,谐振腔法等方法。本文中采用了迈克尔逊干涉仪来测量薄膜反射率。迈克尔逊干涉仪是典型的双光束干涉系统,主要用来观察干涉现象,测量微小长度和光源波长等。但是,自由空间型干涉仪体积较大,光路安装和调整较为困难,并且又受外界环境影响较大,如温度,振动的影响等。随着光纤和光纤传感技术的发展,把光纤应用到干涉仪中使得传统的光学干涉仪有了更大的发展空间。光纤型干涉仪比自由空间型干涉仪的抗外界干扰性能强,并且安装方便,体积小,有利于控制,灵敏度高。 利用迈克尔逊光纤干涉仪测量薄膜反射率,采用了两束相干光束分离的原理,因此可以很方便的对两路光束分别进行控制。通过在参考臂上引入光学延迟线和相位调制器,可实现群速度和相速度的分离控制的目的,使得两路光束的群速度和相速度相匹配;并且通过光学延迟线可以实现两光束之间的不同光程差,从而获得两束光的干涉信号;采用低相干光源和外差探测的方法,提高了干涉仪系统的灵敏度和信号采集的准确性;利用短时傅立叶变换和希尔伯特变换对得到的干涉信号进行处理,通过对光谱信息的比较分析,得到薄膜反射率曲线。 本文正文部分共分为五章。第一章回顾了反射率测量的一些方法;第二章介绍了迈克尔逊干涉仪的系统组成及相关的系统参数;第三章介绍利用迈克尔逊干涉仪测量薄膜反射率的原理,给出了具体的计算公式和数据处理方法,并且又介绍了用来测量反射率的实验装置的组成及其特点,系统参数等;第四章和第五章分别给出了实验结果并对该结果进行了分析,给出了测量误差,并对今后工作提出了一些改进意见。