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精确测量1/4波片相位延迟量的新方法
被引量:
22
1
作者
胡建明
曾爱军
王向朝
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第5期659-662,共4页
提出了一种精确测量1/4波片相位延迟量的新方法。测量光路由激光器、起偏器、被测1/4波片、光弹调制器、检偏器和光电探测器构成。起偏器和检偏器的透光轴相互垂直。被测1/4波片的快轴与光弹调制器的振动轴平行,且与起偏器和检偏器的透...
提出了一种精确测量1/4波片相位延迟量的新方法。测量光路由激光器、起偏器、被测1/4波片、光弹调制器、检偏器和光电探测器构成。起偏器和检偏器的透光轴相互垂直。被测1/4波片的快轴与光弹调制器的振动轴平行,且与起偏器和检偏器的透光轴分别成±45°夹角。准直激光束依次经过起偏器、被测1/4波片、光弹调制器和检偏器的探测光强由光电探测器接收。利用探测信号的直流分量与二次谐波分量精确计算出被测1/4波片的相位延迟量。实验验证了这种测量方法的有效性,改变初始光强过程中相位延迟量测量结果的复现性为0.012°,检偏器、被测1/4波片的方位角变化1°的过程中相位延迟量测量结果的复现性为0.008°。
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关键词
测量
偏振
1/4波片
相位延迟量
光弹调制器
原文传递
光弹调制器在偏振方向调制中的应用
被引量:
19
2
作者
曾爱军
王向朝
+3 位作者
董作人
江晓军
黄立华
李代林
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第8期1063-1067,共5页
提出了一种将光弹调制器应用于偏振方向调制的方法,介绍了它的两种基本使用模式,利用琼斯矩阵对其偏振方向调制原理及其两种基本使用模式进行了分析。光弹调制器和1/4波片形成偏振方向调制器件时,光弹调制器处于两块透光轴相互垂直的1/...
提出了一种将光弹调制器应用于偏振方向调制的方法,介绍了它的两种基本使用模式,利用琼斯矩阵对其偏振方向调制原理及其两种基本使用模式进行了分析。光弹调制器和1/4波片形成偏振方向调制器件时,光弹调制器处于两块透光轴相互垂直的1/4波片之间,且光弹调制器的振动轴分别和两块1/4波片的透光轴成±45°角,线偏振光通过此器件其偏振方向被调制。实验验证了光弹调制器组合1/4波片调制偏振方向的原理。将光弹调制器应用在偏振方向的调制中,使现有偏振方向调制技术的光谱范围扩展到了紫外波段。
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关键词
光电子学
偏振
偏振方向调制
光弹调制器
1/4波片
原文传递
基于双弹光差频调制的中红外波片相位延迟高精度测量
被引量:
16
3
作者
张瑞
陈媛媛
+3 位作者
景宁
王志斌
李克武
解琨阳
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期184-190,共7页
提出了一种基于双弹光差频调制的中红外相位延迟精确测量方法。通过两个硒化锌型弹光调制器(PEM)的差频降低系统调制频率,产生载有被测相位延迟的低频调制信号,调制后的1倍差频幅值和2倍差频幅值相除可求得被测波片的相位延迟。该方法...
提出了一种基于双弹光差频调制的中红外相位延迟精确测量方法。通过两个硒化锌型弹光调制器(PEM)的差频降低系统调制频率,产生载有被测相位延迟的低频调制信号,调制后的1倍差频幅值和2倍差频幅值相除可求得被测波片的相位延迟。该方法可有效抑制光强波动及PEM相位延迟波动对测量的影响,提高测量精度。对测量原理进行了理论推导,设计了硒化锌型PEM和实验系统。实验结果表明,相位延迟测量误差不大于0.004%,灵敏度可达5×10^(-4) rad。
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关键词
测量
弹光调制器
差频调制
相位延迟
高精度
原文传递
光弹调制器定标新方法
被引量:
12
4
作者
周军
苏桂英
李国华
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期81-85,共5页
对于光弹调制器的定标 ,传统的是寻找探测信号中基频分量最大值的方法 ,本文对此进行了讨论 .根据贝塞耳函数 J0 (A)、J1(A)及其一阶导数的变化规律 ,提出一种通过测量直流分量来精确定标的新方法 ,该方法对延迟幅值 A在的较大范围 (1 0...
对于光弹调制器的定标 ,传统的是寻找探测信号中基频分量最大值的方法 ,本文对此进行了讨论 .根据贝塞耳函数 J0 (A)、J1(A)及其一阶导数的变化规律 ,提出一种通过测量直流分量来精确定标的新方法 ,该方法对延迟幅值 A在的较大范围 (1 0 3°~ 1 0 8°)内都能实现精确标定 ,同时由于在系统中省去了波片 ,可以实现在多波长的定标 .
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关键词
光弹调制器
定标
延迟幅值
偏振测量
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职称材料
精确标定光弹调制器的新方法
被引量:
10
5
作者
曾爱军
王向朝
+2 位作者
李代林
黄立华
董作人
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第6期799-802,共4页
针对现有光弹调制器标定方法的不足,提出了一种精确标定光弹调制器的新方法。首先利用起偏器、波片、光弹调制器和检偏器构成标定光路,通过寻找探测信号基频分量的极大值进行粗略标定,使光弹调制器的峰值延迟量处在1.841rad附近。然后...
针对现有光弹调制器标定方法的不足,提出了一种精确标定光弹调制器的新方法。首先利用起偏器、波片、光弹调制器和检偏器构成标定光路,通过寻找探测信号基频分量的极大值进行粗略标定,使光弹调制器的峰值延迟量处在1.841rad附近。然后撤走波片形成光弹调制器的精确标定光路,在检偏器旋转90°前后获得探测信号的直流分量和二次谐波分量。最后利用这两种探测信号的直流分量和二次谐波分量精确地计算出光弹调制器的峰值延迟量。实验验证了此光弹调制器标定方法,实验结果表明其标定误差仅为0.7%。在此光弹调制器标定方法中,光弹调制器的标定精度和入射光强、电路参量无关。同时,标定要求的峰值延迟量小,非常适合于光弹调制器在其使用波长范围长波段的标定。
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关键词
偏振
光弹调制器
标定
峰值延迟量
贝塞尔函数
原文传递
弹光调制压电晶体驱动控制器的设计
被引量:
9
6
作者
魏海潮
张记龙
+2 位作者
王志斌
王艳超
赵冬娥
《电子技术应用》
北大核心
2012年第6期68-71,共4页
针对弹光调制器需要高压、小电流双向正弦电源的工作特点,设计了一种压电晶体驱动控制器,主要由功率放大电路、充放电回路、LC谐振电路等部分组成。它能提供正负输出,并能对压电晶体进行快速充放电。输出正弦电压频率为50.018 kHz,峰-...
针对弹光调制器需要高压、小电流双向正弦电源的工作特点,设计了一种压电晶体驱动控制器,主要由功率放大电路、充放电回路、LC谐振电路等部分组成。它能提供正负输出,并能对压电晶体进行快速充放电。输出正弦电压频率为50.018 kHz,峰-峰值电压可达1 500 V,ZnSe晶体的最大振动位移可以达到4.5μm。实验结果表明,该驱动控制器可满足压电晶体的驱动要求。
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关键词
弹光调制
驱动控制器
LC谐振
压电晶体
ZnSe晶体
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职称材料
弹光调制非等相位干涉信号的快速光谱反演算法
被引量:
9
7
作者
王明艳
王志斌
+3 位作者
张记龙
张敏娟
陈友华
景宁
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期57-62,共6页
在弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)中,由于调制光程差的非线性,不能直接采用快速傅里叶变换(FFT)进行反演光谱,且直接计算开销过大。首先在Matlab软件中用非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)对PEM非等相位干涉信号进行了软件仿真,其次...
在弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)中,由于调制光程差的非线性,不能直接采用快速傅里叶变换(FFT)进行反演光谱,且直接计算开销过大。首先在Matlab软件中用非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)对PEM非等相位干涉信号进行了软件仿真,其次设计了以TMS320C6713高性能浮点数字信号处理器(DSP)芯片为核心的光谱信息处理系统,实现了硬件上的光谱实时处理。研究表明,算法对光谱反演具有速度快、精度高等优点,1024点光谱反演的速度较直接运算的速度提高20多倍,反演精度可达0.78%。
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关键词
光谱学
弹光调制器
非等相位
插值
非均匀快速傅里叶变换
数字信号处理器
原文传递
光弹调制器应用的Mueller矩阵分析
被引量:
8
8
作者
周军
《常熟高专学报》
2001年第4期19-22,共4页
以偏振光的米勒矩阵理论为基础 ,分析了光弹调制器实现偏振调制的原理 。
关键词
米勒矩阵
光弹调制器
偏振调制
斯托克斯矢量
偏振态
偏振测量
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职称材料
基于铌酸锂制作光弹调制器用压电驱动器
被引量:
7
9
作者
王志斌
李克武
+2 位作者
张瑞
王立福
王国梁
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期63-69,共7页
基于石英(SiO2)制作光弹调制器(PEM)的压电驱动器时,存在机电耦合系数小、需高压驱动且谐振频率随温度漂移严重等缺陷,故本文研究了PEM的优化设计方法。考虑铌酸锂(LiNbO3)特殊的晶体结构,从理论上推导了LiNbO3晶片作为压电驱动器的可行...
基于石英(SiO2)制作光弹调制器(PEM)的压电驱动器时,存在机电耦合系数小、需高压驱动且谐振频率随温度漂移严重等缺陷,故本文研究了PEM的优化设计方法。考虑铌酸锂(LiNbO3)特殊的晶体结构,从理论上推导了LiNbO3晶片作为压电驱动器的可行性,并确定其切型为zyw/35°切。基于有限元分析软件COMSOL4.3a仿真,确定了晶片体积和谐振频率,设计了LiNbO3压电驱动器。对设计出的压电驱动器进行了压电性能测试,并和SiO2压电驱动器进行了比较。将LiNbO3压电驱动器和硒化锌(ZnSe)光弹晶体组合成PEM,用671nm激光进行了光弹调制实验。实验结果表明:实现相同位移时,SiO2压电驱动器需要的驱动电压是LiNbO3压电驱动器的100多倍,且后者横向长度伸缩振动模式单一性和稳定性均优于前者。驱动电压为3.76V时,671nm的激光通过基于LiNbO3压电驱动器的PEM的调制光程差为3.7μm。得到的结果表明:基于LiNbO3压电驱动器的PEM易于驱动控制,调制性能优于基于SiO2驱动器的PEM。
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关键词
压电驱动器
光弹调制器
铌酸锂晶体
谐振
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职称材料
光栅成像位置传感器中的偏振调制技术
被引量:
5
10
作者
胡建明
曾爱军
王向朝
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第10期1397-1401,共5页
提出了一种用于光栅成像位置传感器的偏振调制技术,利用米勒矩阵对其调制原理进行了详细的分析。该偏振调制器主要由起偏器、萨伐尔板、两块1/4波片、光弹调制器和检偏器构成。起偏器、萨伐尔板置于探测光栅之前,在探测光栅位置上形成...
提出了一种用于光栅成像位置传感器的偏振调制技术,利用米勒矩阵对其调制原理进行了详细的分析。该偏振调制器主要由起偏器、萨伐尔板、两块1/4波片、光弹调制器和检偏器构成。起偏器、萨伐尔板置于探测光栅之前,在探测光栅位置上形成两个错位的偏振方向正交的像光栅。两块1/4波片、光弹调制器和检偏器置于探测光栅之后,实现对莫尔信号的高频调制。该偏振调制技术消除了光源光强波动和电路增益变化引入的测量误差,抑制了杂散光、探测器噪声对测量结果的影响。实验验证了该偏振调制技术的有效性,结果表明这一技术使光栅成像位移传感器获得了优于12 nm的重复测量精度。
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关键词
测量与计量
偏振
位置传感器
光栅
调制
光弹调制器
原文传递
一种弹光调制器精确定标微系统设计
被引量:
5
11
作者
刘梓良
王志斌
+3 位作者
李克武
李晋华
梁振坤
李坤钰
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期8-13,共6页
弹光调制器利用各向同性晶体受迫振动后产生的双折射效应,对入射的偏振光进行相位调制,在偏振调制及测量方面具有重要应用。弹光调制器的相位延迟是其关键指标参数,实际应用时需对驱动电压与相位延迟进行标定。但传统的弹光调制器定标...
弹光调制器利用各向同性晶体受迫振动后产生的双折射效应,对入射的偏振光进行相位调制,在偏振调制及测量方面具有重要应用。弹光调制器的相位延迟是其关键指标参数,实际应用时需对驱动电压与相位延迟进行标定。但传统的弹光调制器定标系统中的元件体积较大,且在使用前完成标定,误差大。为了使弹光调制系统能够实现实时定标,达到精确定标的目的,同时提高使用的便捷性,提出一种弹光调制器精确定标微系统设计,通过缩小定标系统元件的尺寸,集成固定在弹光调制器通光孔径边缘,实现相位延迟实时标定。经实验验证,弹光调制器定标微系统的能够在不影响中心光路情况下,实时精确标定弹光调制器的相位延迟,实验测试了1h相位延迟定标,定标结果表明相位延迟偏差小于1%。
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关键词
光学测量
弹光调制器
精确定标
相位调制
数字锁相技术
原文传递
基于FPGA的光弹调制器用高压驱动电路设计
被引量:
5
12
作者
罗欣玮
王志斌
+2 位作者
李克武
梁赛
张敏娟
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1305-1309,共5页
为满足光弹调制器对高电压、高稳定和精确易控制的驱动电压需求,设计了一种基于FPGA控制、全桥结构LC谐振升压的高压驱动电路。该电路与传统的光弹调制器驱动控制电路相比,大幅降低了直流电源的电压输入要求,通过DDS调节方波频率来控制...
为满足光弹调制器对高电压、高稳定和精确易控制的驱动电压需求,设计了一种基于FPGA控制、全桥结构LC谐振升压的高压驱动电路。该电路与传统的光弹调制器驱动控制电路相比,大幅降低了直流电源的电压输入要求,通过DDS调节方波频率来控制光弹调制器工作频率,调节方波占空比来控制输出电压。该电路应用于光弹调制器实验,结果表明在光弹调制器的谐振频率下,外部直流电压为5 V时,方波占空比范围为0~50%,对应电压峰-峰值可调节范围为0~840 V。电路具有稳定可靠、操控方便、带负载能力较强等优点,能够实现光弹调制器驱动电压实时精确的控制。
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关键词
光弹调制
高压驱动
LC谐振
全桥结构
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职称材料
光弹调制器研究综述及原理验证
被引量:
5
13
作者
武燕婷
熊伟
李超波
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021年第3期352-358,共7页
光弹调制器是一种基于压电效应和光弹效应的光学调制器件。光弹调制器采用共振工作模式,具有调制频率高,灵敏度高,调制波段宽(紫外~远红外)等特点,可广泛应用于半导体、新材料、生命科学及航天军工等高新技术领域。该文首先阐述了光弹...
光弹调制器是一种基于压电效应和光弹效应的光学调制器件。光弹调制器采用共振工作模式,具有调制频率高,灵敏度高,调制波段宽(紫外~远红外)等特点,可广泛应用于半导体、新材料、生命科学及航天军工等高新技术领域。该文首先阐述了光弹调制器的基本工作原理,包括压电效应、光弹效应等;其次介绍了光弹调制器的结构和重要参数,并分析了不同结构和各参数对器件性能的影响;然后进一步介绍了目前新型光弹调制器的相关研究;最后,针对目前主流的八角形二维结构,该文给出了基于有限元法的数值仿真结果,并对该类型光弹调制器的工作原理和振动特性进行了验证。
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关键词
光弹调制器
共振
八角形二维结构
工作原理
结构
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职称材料
基于FPGA的光弹调制器驱动控制模块设计
14
作者
易进
张瑞
+1 位作者
薛鹏
王志斌
《舰船电子工程》
2024年第2期184-187,199,共5页
随着技术发展,光学检测对检测范围有了更大的需求,利用光弹调制器取代传统的偏振调制器件,具有着光谱范围广、调制频率高等优势。根据在椭偏测量仪中所应用的光弹调制器结构,设计了一种基于FPGA的光弹调制器控制模块,主要包含驱动模块...
随着技术发展,光学检测对检测范围有了更大的需求,利用光弹调制器取代传统的偏振调制器件,具有着光谱范围广、调制频率高等优势。根据在椭偏测量仪中所应用的光弹调制器结构,设计了一种基于FPGA的光弹调制器控制模块,主要包含驱动模块和反馈调节模块两部分,利用DDS技术和数字锁相技术实现了对光弹调制器的稳定驱动控制。经过测试验证该模块可以稳定产生60kHz及450V_(PP)以上的驱动信号,所设计的驱动模块可以满足光弹调制器的控制需求。
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关键词
光弹调制器
FPGA
DDS
数字锁相
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职称材料
弹光调制器相频特性分析与稳定控制技术
15
作者
刘坤
李克武
+2 位作者
李坤钰
王爽
王志斌
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第7期36-41,共6页
针对弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)在高压驱动下的谐振频率漂移问题,研究了一种基于PEM谐振相位跟踪的稳定控制技术。建立了PEM与其谐振匹配回路的等效电路模型,推导了PEM驱动电压的幅频、相频关系,以及PEM谐振频率与驱动电...
针对弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)在高压驱动下的谐振频率漂移问题,研究了一种基于PEM谐振相位跟踪的稳定控制技术。建立了PEM与其谐振匹配回路的等效电路模型,推导了PEM驱动电压的幅频、相频关系,以及PEM谐振频率与驱动电压谐振相位的关系。搭建了PEM控制系统,以初始谐振频率的反馈电压相位为零相位基准,调节驱动电压将反馈电压相位稳定在相位基准值附近,并随谐振频率的变化修正相位基准值,从而使驱动电压频率始终稳定于PEM谐振频率附近。以1/4波、半波的PEM的相位延迟幅值为例,分别进行了时长60 min稳定控制测试,实验结果表明:(1)PEM工作在1/4波状态时,相位延迟幅值δ0标准偏差σδq=0.0014 rad,最大相对偏差为0.58%;(2)PEM工作在半波状态时,标准偏差σδh=0.0013 rad,最大相对偏差为0.32%。
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关键词
相频特性
弹光调制器
相位调制
频率跟踪
稳定控制
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职称材料
45°双驱动弹光调制高速椭偏测量方法
16
作者
薛鹏
刘燕霖
+2 位作者
谢大洋
张瑞
王志斌
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第1期65-69,共5页
为解决传统机械旋转补偿器型椭偏仪测量速度较慢问题,提出一种电驱动的双弹光调制的高速椭偏测量方法。通过理论分析并仿真研究45°双驱动弹光调制器工作在纯行波模式下的调制方式。结果发现,当双驱动弹光调制器工作在纯行波模式可...
为解决传统机械旋转补偿器型椭偏仪测量速度较慢问题,提出一种电驱动的双弹光调制的高速椭偏测量方法。通过理论分析并仿真研究45°双驱动弹光调制器工作在纯行波模式下的调制方式。结果发现,当双驱动弹光调制器工作在纯行波模式可实现快轴方向的高速周期性旋转,且相位延迟量为常量。结合椭偏原理,详细研究一种基于双驱动弹光调制的高速椭偏测量理论模型,结果表明,该模型光学周期<10μs,用于实际可真正实现超高速偏光调制。通过研究,有望解决半导体集成电路,微电子和光伏电池等生产过程中薄膜超高速检测难题,对薄膜在线检测、瞬态变化测量具有重要意义和学术价值。
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关键词
厚度测量
光弹性
高速椭偏测量技术
弹光调制器
在线检测
Comsol有限元仿真
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职称材料
弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究
17
作者
刘坤
李克武
+2 位作者
王爽
王志斌
张易琨
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第2期415-421,共7页
为了提高弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的驱动效率,提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系,建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型,在此基础上推导了PEM谐振...
为了提高弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的驱动效率,提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系,建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型,在此基础上推导了PEM谐振驱动电压与各个参数的关系,并设计了针对PEM动态测试的测量系统与验证方法。对谐振频率为44.822 kHz的PEM进行各项特性曲线的理论仿真与试验比较,验证了动态测量系统的可靠性,并通过数值仿真得到PEM最优匹配参数。在最优匹配参数附近选取不同匹配参数,测量实际谐振驱动电压,测量结果与仿真曲线相关性达0.996 4,变化趋势在10μF前基本吻合,且在理论最优匹配参数下,实际谐振驱动电压峰值达510 V,优于其他驱动匹配方法,接近理论最大值,相对误差小于1.16%。通过PEM等效动态参数推算的最优匹配参数,可使PEM达到最大驱动效率。
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关键词
弹光调制器
驱动效率
动态参数
阻抗匹配
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职称材料
利用反馈光路的弹光调制器定标及稳定控制
被引量:
4
18
作者
李克武
王爽
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期935-942,共8页
为了实现弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)精确定标和长时间稳定工作,提出了一种利用反馈光路的相位延迟幅值定标及控制方案,理论计算并仿真分析了PEM通光孔径上相位延迟幅值的空间分布。在偏离PEM中心的位置设计了集成化的定标...
为了实现弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)精确定标和长时间稳定工作,提出了一种利用反馈光路的相位延迟幅值定标及控制方案,理论计算并仿真分析了PEM通光孔径上相位延迟幅值的空间分布。在偏离PEM中心的位置设计了集成化的定标反馈光路;结合倍频项比值的相位延迟幅值定标方法,采用数字锁相技术同时提取反馈光路调制光强信号中倍频项,求解出PEM相位延迟幅值。按照上述方案加工制作了PEM实物,并进行了定标及稳定控制实验。实验结果表明,PEM中心相位延迟幅值的定标值与实测值相对偏差不超过0.22%;利用反馈光路控制约100 min,PEM相位延迟幅值标准偏差为0.001 8 rad,最大偏差低于0.42%,实现了PEM相位延迟幅值精确、实时定标,同时实现了PEM长时间稳定控制。
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关键词
弹光调制器
相位延迟幅值
精确定标
稳定控制
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职称材料
光弹调制器谐振特性的研究及验证
被引量:
4
19
作者
武燕婷
熊伟
+2 位作者
李超波
胡震恒
田飔莹
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第15期197-205,共9页
光弹调制器(PEM)是一种广泛应用于光学检测的光调制器件,其利用压电晶体的逆压电效应来周期性改变光弹晶体内部的折射率,从而实现对通过光弹晶体的光信号的相位调制。当系统处于谐振状态时,PEM的调制效率最高。因此,谐振频率和表征其工...
光弹调制器(PEM)是一种广泛应用于光学检测的光调制器件,其利用压电晶体的逆压电效应来周期性改变光弹晶体内部的折射率,从而实现对通过光弹晶体的光信号的相位调制。当系统处于谐振状态时,PEM的调制效率最高。因此,谐振频率和表征其工作效率的品质因子是PEM的两个重要参数。为了研究PEM的谐振特性,设计了一款目标频率在50 kHz附近的二维八角对称结构PEM并进行了理论和实验验证,同时提出一种基于阻抗分析的PEM谐振特性测量方法。首先建立频率模型进行分析以得到目标PEM的理论参数,再通过数值仿真软件进行理论验证,最终完成了两组PEM样品的制备。此外,还基于阻抗分析方法对样品的谐振特性进行了实验验证,测得样品的谐振频率分别为52.363 kHz和52.353 kHz,品质因子分别为5071.2和6096.7。
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关键词
调制器
光弹调制器
阻抗分析
谐振频率
品质因子
原文传递
无频响影响的光弹调制器定标新方法
20
作者
杨军营
韩培高
魏莹莹
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期119-125,共7页
针对现有光弹调制器定标方法受探测器频率响应的局限性,提出一种新的光弹调制器相位调制幅值(Am)定标方法。利用起偏器、光弹调制器、波片,以及检偏器构建定标光路,利用Am=5.136 rad的二次谐波分量零值点作为定标辅助点,将待定标点与定...
针对现有光弹调制器定标方法受探测器频率响应的局限性,提出一种新的光弹调制器相位调制幅值(Am)定标方法。利用起偏器、光弹调制器、波片,以及检偏器构建定标光路,利用Am=5.136 rad的二次谐波分量零值点作为定标辅助点,将待定标点与定标辅助点间的一阶贝塞尔函数比值作为定标函数,通过测量待定标点与定标辅助点的一次谐波分量比值反推出待定标点的真实相位延迟量幅值。该方法排除了由探测系统频率响应特性带来的定标偏差,并且可以对光弹调制器整个工作区间的相位延迟量幅值进行定标。该方法操作简单、系统鲁棒性强、定标范围广。
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关键词
光弹调制器
定标
贝塞尔函数
峰值延迟量
原文传递
题名
精确测量1/4波片相位延迟量的新方法
被引量:
22
1
作者
胡建明
曾爱军
王向朝
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第5期659-662,共4页
文摘
提出了一种精确测量1/4波片相位延迟量的新方法。测量光路由激光器、起偏器、被测1/4波片、光弹调制器、检偏器和光电探测器构成。起偏器和检偏器的透光轴相互垂直。被测1/4波片的快轴与光弹调制器的振动轴平行,且与起偏器和检偏器的透光轴分别成±45°夹角。准直激光束依次经过起偏器、被测1/4波片、光弹调制器和检偏器的探测光强由光电探测器接收。利用探测信号的直流分量与二次谐波分量精确计算出被测1/4波片的相位延迟量。实验验证了这种测量方法的有效性,改变初始光强过程中相位延迟量测量结果的复现性为0.012°,检偏器、被测1/4波片的方位角变化1°的过程中相位延迟量测量结果的复现性为0.008°。
关键词
测量
偏振
1/4波片
相位延迟量
光弹调制器
Keywords
measurement
polarization
quarter
wave
plate
retardation
photoelastic
modulator
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
TN247 [理学—光学]
原文传递
题名
光弹调制器在偏振方向调制中的应用
被引量:
19
2
作者
曾爱军
王向朝
董作人
江晓军
黄立华
李代林
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第8期1063-1067,共5页
基金
中国科学院知识创新工程重要方向(KGCX2-SW-602-6)资助项目。
文摘
提出了一种将光弹调制器应用于偏振方向调制的方法,介绍了它的两种基本使用模式,利用琼斯矩阵对其偏振方向调制原理及其两种基本使用模式进行了分析。光弹调制器和1/4波片形成偏振方向调制器件时,光弹调制器处于两块透光轴相互垂直的1/4波片之间,且光弹调制器的振动轴分别和两块1/4波片的透光轴成±45°角,线偏振光通过此器件其偏振方向被调制。实验验证了光弹调制器组合1/4波片调制偏振方向的原理。将光弹调制器应用在偏振方向的调制中,使现有偏振方向调制技术的光谱范围扩展到了紫外波段。
关键词
光电子学
偏振
偏振方向调制
光弹调制器
1/4波片
Keywords
optoelectronies
polarization
modul
ation
of
polarization
direction
photoelastic
modulator
quarterwave
plate
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
基于双弹光差频调制的中红外波片相位延迟高精度测量
被引量:
16
3
作者
张瑞
陈媛媛
景宁
王志斌
李克武
解琨阳
机构
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期184-190,共7页
基金
国际科技合作项目(2013DFR10150)
山西省青年科技研究基金(201801D221211)
文摘
提出了一种基于双弹光差频调制的中红外相位延迟精确测量方法。通过两个硒化锌型弹光调制器(PEM)的差频降低系统调制频率,产生载有被测相位延迟的低频调制信号,调制后的1倍差频幅值和2倍差频幅值相除可求得被测波片的相位延迟。该方法可有效抑制光强波动及PEM相位延迟波动对测量的影响,提高测量精度。对测量原理进行了理论推导,设计了硒化锌型PEM和实验系统。实验结果表明,相位延迟测量误差不大于0.004%,灵敏度可达5×10^(-4) rad。
关键词
测量
弹光调制器
差频调制
相位延迟
高精度
Keywords
measurement
photoelastic
modulator
frequency
difference
modul
ation
phase
retardation
high
precision
分类号
TN761 [电子电信—电路与系统]
原文传递
题名
光弹调制器定标新方法
被引量:
12
4
作者
周军
苏桂英
李国华
机构
常熟高等专科学校物理系
曲阜师范大学激光研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期81-85,共5页
文摘
对于光弹调制器的定标 ,传统的是寻找探测信号中基频分量最大值的方法 ,本文对此进行了讨论 .根据贝塞耳函数 J0 (A)、J1(A)及其一阶导数的变化规律 ,提出一种通过测量直流分量来精确定标的新方法 ,该方法对延迟幅值 A在的较大范围 (1 0 3°~ 1 0 8°)内都能实现精确标定 ,同时由于在系统中省去了波片 ,可以实现在多波长的定标 .
关键词
光弹调制器
定标
延迟幅值
偏振测量
Keywords
photoelastic
modulator
Calibration
Peak
retardation
分类号
TN761.3 [电子电信—电路与系统]
O436.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
精确标定光弹调制器的新方法
被引量:
10
5
作者
曾爱军
王向朝
李代林
黄立华
董作人
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第6期799-802,共4页
基金
国家863计划(2002AA404050)
上海市纳米专项(0214nm091
0359nm04)资助课题。
文摘
针对现有光弹调制器标定方法的不足,提出了一种精确标定光弹调制器的新方法。首先利用起偏器、波片、光弹调制器和检偏器构成标定光路,通过寻找探测信号基频分量的极大值进行粗略标定,使光弹调制器的峰值延迟量处在1.841rad附近。然后撤走波片形成光弹调制器的精确标定光路,在检偏器旋转90°前后获得探测信号的直流分量和二次谐波分量。最后利用这两种探测信号的直流分量和二次谐波分量精确地计算出光弹调制器的峰值延迟量。实验验证了此光弹调制器标定方法,实验结果表明其标定误差仅为0.7%。在此光弹调制器标定方法中,光弹调制器的标定精度和入射光强、电路参量无关。同时,标定要求的峰值延迟量小,非常适合于光弹调制器在其使用波长范围长波段的标定。
关键词
偏振
光弹调制器
标定
峰值延迟量
贝塞尔函数
Keywords
polarization
photoelastic
modulator
calibration
peak
retardation
Bessel
function
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
弹光调制压电晶体驱动控制器的设计
被引量:
9
6
作者
魏海潮
张记龙
王志斌
王艳超
赵冬娥
机构
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术重点实验室
出处
《电子技术应用》
北大核心
2012年第6期68-71,共4页
基金
国家自然科学基金仪器专项基金(61127015)
国际科技合作项目(S2012ZR0247)
+1 种基金
国际科技合作项目
国家自然基金主任基金(61040062)
文摘
针对弹光调制器需要高压、小电流双向正弦电源的工作特点,设计了一种压电晶体驱动控制器,主要由功率放大电路、充放电回路、LC谐振电路等部分组成。它能提供正负输出,并能对压电晶体进行快速充放电。输出正弦电压频率为50.018 kHz,峰-峰值电压可达1 500 V,ZnSe晶体的最大振动位移可以达到4.5μm。实验结果表明,该驱动控制器可满足压电晶体的驱动要求。
关键词
弹光调制
驱动控制器
LC谐振
压电晶体
ZnSe晶体
Keywords
photoelastic
modulator
driving
power
LC
resonant
piezoelectric
crystal
ZnSe
crystal
分类号
TN722 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
弹光调制非等相位干涉信号的快速光谱反演算法
被引量:
9
7
作者
王明艳
王志斌
张记龙
张敏娟
陈友华
景宁
机构
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期57-62,共6页
基金
国家自然科学基金(61040062)
国家自然科学基金仪器专项基金(611127015)
国际科技合作项目(S2012ZR0247)资助课题
文摘
在弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)中,由于调制光程差的非线性,不能直接采用快速傅里叶变换(FFT)进行反演光谱,且直接计算开销过大。首先在Matlab软件中用非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)对PEM非等相位干涉信号进行了软件仿真,其次设计了以TMS320C6713高性能浮点数字信号处理器(DSP)芯片为核心的光谱信息处理系统,实现了硬件上的光谱实时处理。研究表明,算法对光谱反演具有速度快、精度高等优点,1024点光谱反演的速度较直接运算的速度提高20多倍,反演精度可达0.78%。
关键词
光谱学
弹光调制器
非等相位
插值
非均匀快速傅里叶变换
数字信号处理器
Keywords
spectroscopy
photoelastic
modulator
nonequi
phase
interpolation
non-uniform
fast
Fourier
transform
digital
signal
processer
分类号
TN911.74 [电子电信—通信与信息系统]
原文传递
题名
光弹调制器应用的Mueller矩阵分析
被引量:
8
8
作者
周军
机构
常熟高等专科学校物理系
出处
《常熟高专学报》
2001年第4期19-22,共4页
文摘
以偏振光的米勒矩阵理论为基础 ,分析了光弹调制器实现偏振调制的原理 。
关键词
米勒矩阵
光弹调制器
偏振调制
斯托克斯矢量
偏振态
偏振测量
Keywords
Mueller
matrix
photoelastic
modulator
polarization
modul
ation
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于铌酸锂制作光弹调制器用压电驱动器
被引量:
7
9
作者
王志斌
李克武
张瑞
王立福
王国梁
机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期63-69,共7页
基金
国家国际科技合作专项资助项目(No.2012DFA10680
No.2013DFR10150)
国家自然科学基金仪器专项基金资助项目(No.61127015)
文摘
基于石英(SiO2)制作光弹调制器(PEM)的压电驱动器时,存在机电耦合系数小、需高压驱动且谐振频率随温度漂移严重等缺陷,故本文研究了PEM的优化设计方法。考虑铌酸锂(LiNbO3)特殊的晶体结构,从理论上推导了LiNbO3晶片作为压电驱动器的可行性,并确定其切型为zyw/35°切。基于有限元分析软件COMSOL4.3a仿真,确定了晶片体积和谐振频率,设计了LiNbO3压电驱动器。对设计出的压电驱动器进行了压电性能测试,并和SiO2压电驱动器进行了比较。将LiNbO3压电驱动器和硒化锌(ZnSe)光弹晶体组合成PEM,用671nm激光进行了光弹调制实验。实验结果表明:实现相同位移时,SiO2压电驱动器需要的驱动电压是LiNbO3压电驱动器的100多倍,且后者横向长度伸缩振动模式单一性和稳定性均优于前者。驱动电压为3.76V时,671nm的激光通过基于LiNbO3压电驱动器的PEM的调制光程差为3.7μm。得到的结果表明:基于LiNbO3压电驱动器的PEM易于驱动控制,调制性能优于基于SiO2驱动器的PEM。
关键词
压电驱动器
光弹调制器
铌酸锂晶体
谐振
Keywords
piezoelectric
actuator
photoelastic
modulator
lithium
niobate
resonance
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TN761
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职称材料
题名
光栅成像位置传感器中的偏振调制技术
被引量:
5
10
作者
胡建明
曾爱军
王向朝
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第10期1397-1401,共5页
基金
国家863重大专项项目(2002AA4Z3000)
上海市青年科技启明星计划(06QB14047)资助课题
文摘
提出了一种用于光栅成像位置传感器的偏振调制技术,利用米勒矩阵对其调制原理进行了详细的分析。该偏振调制器主要由起偏器、萨伐尔板、两块1/4波片、光弹调制器和检偏器构成。起偏器、萨伐尔板置于探测光栅之前,在探测光栅位置上形成两个错位的偏振方向正交的像光栅。两块1/4波片、光弹调制器和检偏器置于探测光栅之后,实现对莫尔信号的高频调制。该偏振调制技术消除了光源光强波动和电路增益变化引入的测量误差,抑制了杂散光、探测器噪声对测量结果的影响。实验验证了该偏振调制技术的有效性,结果表明这一技术使光栅成像位移传感器获得了优于12 nm的重复测量精度。
关键词
测量与计量
偏振
位置传感器
光栅
调制
光弹调制器
Keywords
measurement
and
metrology
polarization
position
sensor
grating
modul
ation
photoelastic
modulator
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
TP212.14 [理学—光学]
原文传递
题名
一种弹光调制器精确定标微系统设计
被引量:
5
11
作者
刘梓良
王志斌
李克武
李晋华
梁振坤
李坤钰
机构
中北大学理学院
中北大学前沿交叉科学研究院
中北大学南通智能光机电研究院
山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
出处
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期8-13,共6页
基金
山西省自然科学基金(201901D211234)
山西省自然科学基金(201901D111145)。
文摘
弹光调制器利用各向同性晶体受迫振动后产生的双折射效应,对入射的偏振光进行相位调制,在偏振调制及测量方面具有重要应用。弹光调制器的相位延迟是其关键指标参数,实际应用时需对驱动电压与相位延迟进行标定。但传统的弹光调制器定标系统中的元件体积较大,且在使用前完成标定,误差大。为了使弹光调制系统能够实现实时定标,达到精确定标的目的,同时提高使用的便捷性,提出一种弹光调制器精确定标微系统设计,通过缩小定标系统元件的尺寸,集成固定在弹光调制器通光孔径边缘,实现相位延迟实时标定。经实验验证,弹光调制器定标微系统的能够在不影响中心光路情况下,实时精确标定弹光调制器的相位延迟,实验测试了1h相位延迟定标,定标结果表明相位延迟偏差小于1%。
关键词
光学测量
弹光调制器
精确定标
相位调制
数字锁相技术
Keywords
optical
measurement
photoelastic
modulator
precise
calibration
phase
modul
ation
digital
phase-locked
technique
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
基于FPGA的光弹调制器用高压驱动电路设计
被引量:
5
12
作者
罗欣玮
王志斌
李克武
梁赛
张敏娟
机构
中北大学信息与通信工程学院
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1305-1309,共5页
基金
国际科技合作项目(No.2013DFR10150)
国家自然科学基金青年科学基金项目(No.61505180)
山西省青年科技研究基金项目(No.2015021084)资助
文摘
为满足光弹调制器对高电压、高稳定和精确易控制的驱动电压需求,设计了一种基于FPGA控制、全桥结构LC谐振升压的高压驱动电路。该电路与传统的光弹调制器驱动控制电路相比,大幅降低了直流电源的电压输入要求,通过DDS调节方波频率来控制光弹调制器工作频率,调节方波占空比来控制输出电压。该电路应用于光弹调制器实验,结果表明在光弹调制器的谐振频率下,外部直流电压为5 V时,方波占空比范围为0~50%,对应电压峰-峰值可调节范围为0~840 V。电路具有稳定可靠、操控方便、带负载能力较强等优点,能够实现光弹调制器驱动电压实时精确的控制。
关键词
光弹调制
高压驱动
LC谐振
全桥结构
Keywords
photoelastic
modulator
high
voltage
driving
LC
resonant
full
bridge
分类号
R730.58 [医药卫生—肿瘤]
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职称材料
题名
光弹调制器研究综述及原理验证
被引量:
5
13
作者
武燕婷
熊伟
李超波
机构
中国科学院大学微电子学院
中国科学院微电子研究所
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021年第3期352-358,共7页
基金
应用光学国家重点实验室基金资助项目(SKLAO-201916)
中国科学院合肥大科学中心“高端用户培育基金”(2019HSC-UE011)。
文摘
光弹调制器是一种基于压电效应和光弹效应的光学调制器件。光弹调制器采用共振工作模式,具有调制频率高,灵敏度高,调制波段宽(紫外~远红外)等特点,可广泛应用于半导体、新材料、生命科学及航天军工等高新技术领域。该文首先阐述了光弹调制器的基本工作原理,包括压电效应、光弹效应等;其次介绍了光弹调制器的结构和重要参数,并分析了不同结构和各参数对器件性能的影响;然后进一步介绍了目前新型光弹调制器的相关研究;最后,针对目前主流的八角形二维结构,该文给出了基于有限元法的数值仿真结果,并对该类型光弹调制器的工作原理和振动特性进行了验证。
关键词
光弹调制器
共振
八角形二维结构
工作原理
结构
Keywords
photoelastic
modulator
resonance
octagonal
two-dimensional
structure
operating
principle
structure
分类号
TN29 [电子电信—物理电子学]
TN304.9
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职称材料
题名
基于FPGA的光弹调制器驱动控制模块设计
14
作者
易进
张瑞
薛鹏
王志斌
机构
中北大学仪器与电子学院
山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学前沿交叉科学研究院
出处
《舰船电子工程》
2024年第2期184-187,199,共5页
基金
国家自然科学基金项目(编号:62105302)
山西省基础研究计划项目(编号:20210302124269)资助。
文摘
随着技术发展,光学检测对检测范围有了更大的需求,利用光弹调制器取代传统的偏振调制器件,具有着光谱范围广、调制频率高等优势。根据在椭偏测量仪中所应用的光弹调制器结构,设计了一种基于FPGA的光弹调制器控制模块,主要包含驱动模块和反馈调节模块两部分,利用DDS技术和数字锁相技术实现了对光弹调制器的稳定驱动控制。经过测试验证该模块可以稳定产生60kHz及450V_(PP)以上的驱动信号,所设计的驱动模块可以满足光弹调制器的控制需求。
关键词
光弹调制器
FPGA
DDS
数字锁相
Keywords
photoelastic
modulator
FPGA
DDS
digital
phase-locked
分类号
TN911.8 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
弹光调制器相频特性分析与稳定控制技术
15
作者
刘坤
李克武
李坤钰
王爽
王志斌
机构
中北大学仪器与电子学院
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学前沿交叉科学研究院
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第7期36-41,共6页
基金
国家自然科学基金(No.62205310、62205309)。
文摘
针对弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)在高压驱动下的谐振频率漂移问题,研究了一种基于PEM谐振相位跟踪的稳定控制技术。建立了PEM与其谐振匹配回路的等效电路模型,推导了PEM驱动电压的幅频、相频关系,以及PEM谐振频率与驱动电压谐振相位的关系。搭建了PEM控制系统,以初始谐振频率的反馈电压相位为零相位基准,调节驱动电压将反馈电压相位稳定在相位基准值附近,并随谐振频率的变化修正相位基准值,从而使驱动电压频率始终稳定于PEM谐振频率附近。以1/4波、半波的PEM的相位延迟幅值为例,分别进行了时长60 min稳定控制测试,实验结果表明:(1)PEM工作在1/4波状态时,相位延迟幅值δ0标准偏差σδq=0.0014 rad,最大相对偏差为0.58%;(2)PEM工作在半波状态时,标准偏差σδh=0.0013 rad,最大相对偏差为0.32%。
关键词
相频特性
弹光调制器
相位调制
频率跟踪
稳定控制
Keywords
phase-frequency
characteristic
photoelastic
modulator
phase
modul
ation
frequency
tracking
stability
control
分类号
TN997 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
45°双驱动弹光调制高速椭偏测量方法
16
作者
薛鹏
刘燕霖
谢大洋
张瑞
王志斌
机构
中北大学电气与控制工程学院
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学前沿交叉科学研究院
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第1期65-69,共5页
基金
国家自然科学基金(No.62105302)
山西省基础研究计划(No.20210302124269)。
文摘
为解决传统机械旋转补偿器型椭偏仪测量速度较慢问题,提出一种电驱动的双弹光调制的高速椭偏测量方法。通过理论分析并仿真研究45°双驱动弹光调制器工作在纯行波模式下的调制方式。结果发现,当双驱动弹光调制器工作在纯行波模式可实现快轴方向的高速周期性旋转,且相位延迟量为常量。结合椭偏原理,详细研究一种基于双驱动弹光调制的高速椭偏测量理论模型,结果表明,该模型光学周期<10μs,用于实际可真正实现超高速偏光调制。通过研究,有望解决半导体集成电路,微电子和光伏电池等生产过程中薄膜超高速检测难题,对薄膜在线检测、瞬态变化测量具有重要意义和学术价值。
关键词
厚度测量
光弹性
高速椭偏测量技术
弹光调制器
在线检测
Comsol有限元仿真
Keywords
thickness
measurement
photoelastic
ity
fast
ellipsometric
measurement
technique
photoelastic
modulator
in-line
measurement
Comsol
finite
element
simulation
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究
17
作者
刘坤
李克武
王爽
王志斌
张易琨
机构
中北大学仪器与电子学院
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学前沿交叉科学研究院
出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第2期415-421,共7页
基金
国家自然科学基金(62205310,62205309)。
文摘
为了提高弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的驱动效率,提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系,建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型,在此基础上推导了PEM谐振驱动电压与各个参数的关系,并设计了针对PEM动态测试的测量系统与验证方法。对谐振频率为44.822 kHz的PEM进行各项特性曲线的理论仿真与试验比较,验证了动态测量系统的可靠性,并通过数值仿真得到PEM最优匹配参数。在最优匹配参数附近选取不同匹配参数,测量实际谐振驱动电压,测量结果与仿真曲线相关性达0.996 4,变化趋势在10μF前基本吻合,且在理论最优匹配参数下,实际谐振驱动电压峰值达510 V,优于其他驱动匹配方法,接近理论最大值,相对误差小于1.16%。通过PEM等效动态参数推算的最优匹配参数,可使PEM达到最大驱动效率。
关键词
弹光调制器
驱动效率
动态参数
阻抗匹配
Keywords
photoelastic
modulator
driving
efficiency
dynamic
parameters
impedance
matching
分类号
TN206 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
利用反馈光路的弹光调制器定标及稳定控制
被引量:
4
18
作者
李克武
王爽
机构
中北大学电气与控制工程学院
山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学前沿交叉科学研究院
出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期935-942,共8页
基金
国家国际科技合作专项项目(2013DFR10150)
山西省应用基础研究计划项目(201901D211234)。
文摘
为了实现弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)精确定标和长时间稳定工作,提出了一种利用反馈光路的相位延迟幅值定标及控制方案,理论计算并仿真分析了PEM通光孔径上相位延迟幅值的空间分布。在偏离PEM中心的位置设计了集成化的定标反馈光路;结合倍频项比值的相位延迟幅值定标方法,采用数字锁相技术同时提取反馈光路调制光强信号中倍频项,求解出PEM相位延迟幅值。按照上述方案加工制作了PEM实物,并进行了定标及稳定控制实验。实验结果表明,PEM中心相位延迟幅值的定标值与实测值相对偏差不超过0.22%;利用反馈光路控制约100 min,PEM相位延迟幅值标准偏差为0.001 8 rad,最大偏差低于0.42%,实现了PEM相位延迟幅值精确、实时定标,同时实现了PEM长时间稳定控制。
关键词
弹光调制器
相位延迟幅值
精确定标
稳定控制
Keywords
photoelastic
modulator
phase
retardation
amplitude
accurate
calibration
stable
control
分类号
TN29 [电子电信—物理电子学]
O436.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
光弹调制器谐振特性的研究及验证
被引量:
4
19
作者
武燕婷
熊伟
李超波
胡震恒
田飔莹
机构
中国科学院大学微电子学院
中国科学院微电子研究所
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第15期197-205,共9页
基金
应用光学国家重点实验室资助项目(SKLAO-201916)
中国科学院合肥大科学中心“高端用户培育基金”(2019HSC-UE011)。
文摘
光弹调制器(PEM)是一种广泛应用于光学检测的光调制器件,其利用压电晶体的逆压电效应来周期性改变光弹晶体内部的折射率,从而实现对通过光弹晶体的光信号的相位调制。当系统处于谐振状态时,PEM的调制效率最高。因此,谐振频率和表征其工作效率的品质因子是PEM的两个重要参数。为了研究PEM的谐振特性,设计了一款目标频率在50 kHz附近的二维八角对称结构PEM并进行了理论和实验验证,同时提出一种基于阻抗分析的PEM谐振特性测量方法。首先建立频率模型进行分析以得到目标PEM的理论参数,再通过数值仿真软件进行理论验证,最终完成了两组PEM样品的制备。此外,还基于阻抗分析方法对样品的谐振特性进行了实验验证,测得样品的谐振频率分别为52.363 kHz和52.353 kHz,品质因子分别为5071.2和6096.7。
关键词
调制器
光弹调制器
阻抗分析
谐振频率
品质因子
Keywords
modulator
s
photoelastic
modulator
impedance
analysis
resonant
frequency
quality
factor
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
无频响影响的光弹调制器定标新方法
20
作者
杨军营
韩培高
魏莹莹
机构
曲阜师范大学物理工程学院
山东省激光偏光与信息技术重点实验室
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期119-125,共7页
基金
国家自然科学基金(11104160)。
文摘
针对现有光弹调制器定标方法受探测器频率响应的局限性,提出一种新的光弹调制器相位调制幅值(Am)定标方法。利用起偏器、光弹调制器、波片,以及检偏器构建定标光路,利用Am=5.136 rad的二次谐波分量零值点作为定标辅助点,将待定标点与定标辅助点间的一阶贝塞尔函数比值作为定标函数,通过测量待定标点与定标辅助点的一次谐波分量比值反推出待定标点的真实相位延迟量幅值。该方法排除了由探测系统频率响应特性带来的定标偏差,并且可以对光弹调制器整个工作区间的相位延迟量幅值进行定标。该方法操作简单、系统鲁棒性强、定标范围广。
关键词
光弹调制器
定标
贝塞尔函数
峰值延迟量
Keywords
photoelastic
modulator
calibrations
Bessel
function
peak
retardation
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
精确测量1/4波片相位延迟量的新方法
胡建明
曾爱军
王向朝
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
22
原文传递
2
光弹调制器在偏振方向调制中的应用
曾爱军
王向朝
董作人
江晓军
黄立华
李代林
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
19
原文传递
3
基于双弹光差频调制的中红外波片相位延迟高精度测量
张瑞
陈媛媛
景宁
王志斌
李克武
解琨阳
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
16
原文传递
4
光弹调制器定标新方法
周军
苏桂英
李国华
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
12
下载PDF
职称材料
5
精确标定光弹调制器的新方法
曾爱军
王向朝
李代林
黄立华
董作人
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
10
原文传递
6
弹光调制压电晶体驱动控制器的设计
魏海潮
张记龙
王志斌
王艳超
赵冬娥
《电子技术应用》
北大核心
2012
9
下载PDF
职称材料
7
弹光调制非等相位干涉信号的快速光谱反演算法
王明艳
王志斌
张记龙
张敏娟
陈友华
景宁
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
9
原文传递
8
光弹调制器应用的Mueller矩阵分析
周军
《常熟高专学报》
2001
8
下载PDF
职称材料
9
基于铌酸锂制作光弹调制器用压电驱动器
王志斌
李克武
张瑞
王立福
王国梁
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
7
下载PDF
职称材料
10
光栅成像位置传感器中的偏振调制技术
胡建明
曾爱军
王向朝
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
5
原文传递
11
一种弹光调制器精确定标微系统设计
刘梓良
王志斌
李克武
李晋华
梁振坤
李坤钰
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
原文传递
12
基于FPGA的光弹调制器用高压驱动电路设计
罗欣玮
王志斌
李克武
梁赛
张敏娟
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
下载PDF
职称材料
13
光弹调制器研究综述及原理验证
武燕婷
熊伟
李超波
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
14
基于FPGA的光弹调制器驱动控制模块设计
易进
张瑞
薛鹏
王志斌
《舰船电子工程》
2024
0
下载PDF
职称材料
15
弹光调制器相频特性分析与稳定控制技术
刘坤
李克武
李坤钰
王爽
王志斌
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
16
45°双驱动弹光调制高速椭偏测量方法
薛鹏
刘燕霖
谢大洋
张瑞
王志斌
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
17
弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究
刘坤
李克武
王爽
王志斌
张易琨
《应用光学》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
18
利用反馈光路的弹光调制器定标及稳定控制
李克武
王爽
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
19
光弹调制器谐振特性的研究及验证
武燕婷
熊伟
李超波
胡震恒
田飔莹
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
原文传递
20
无频响影响的光弹调制器定标新方法
杨军营
韩培高
魏莹莹
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
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