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线列光纤图像分割器作为一种新型的拼接器件,可以用来解决传统的机械拼接方法和光学棱镜拼接方法中配准精度和定位精度要求高、难于获得超长线阵探测器的问题。由于线列光纤图像分割器还具有柔软、重量轻、使用自由度大且容易实现复杂空间结构的图像传递等优点,因而有望成为简化星载望远镜结构的一个重要部件。另外,将线列光纤图像分割器应用于超光谱仪中,可以实现在保持相同的光谱和地面分辨率的前提下,扩大光谱仪的扫描范围。
为了提高器件的精度和制作成本,本论文提出了基于硅V型槽的方法来制作线列光纤图像分割器。首先,通过各向异性腐蚀技术制备了Si-V型槽阵列:接着,以平面排纤方式进行光纤定位;然后,进行研磨抛光及封装等工艺。最后,对器件进行了结构测试、透过率测试及可靠性测试分析。实验结果表明,所制备的Si-V型槽2000周期长度累计误差为0.5μm;Si-V型槽局部高度误差小于0.15μm;制成后的器件端面表面粗糙度均方根值(RMs)小于0.9nm;用λ=632.8nm的He-Ne激光做光源,测得表面未镀光学膜的线列光纤图像分割器的透过率为51.46%;经过均方根加速度为grms2=6.99g的随机振动后,器件的断丝率增加0.1%。测试结果表明,研制的线列光纤图像分割器基本满足高精度、较高可靠性及低成本的使用要求。