1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
本文提出了一种全玻璃材料的光纤耦合器以实现高精度, 高稳定的干涉测量。首先, 介绍了干涉测量系统的工作原理以及光纤耦合器的系统设计, 然后通过理论分析选取了非球面透镜, 并根据具体的透镜参数进行了数值分析以及软件分析。接着进行了光束参数匹配度以及光束矢量匹配度的容差分析以及结构的热分析。最后结合理论分析以及精密的装调手段完成了光纤耦合器的制作。实验结果表明: 光斑尺寸相对于仿真结果的误差约为34%, 两光斑尺寸差异为09%, 偏心距离低于40 μm, 夹角约为60 μrad, 基本满足干涉测量系统的使用要求。
空间引力波探测 干涉测量 光纤耦合器 光斑 space gravitational wave detection interferometry measurement fiber-optic coupler spot
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学 研究生院, 北京 100049
空间干涉测量系统是空间引力波探测的重要组成部分。本文介绍了一种全玻璃材料的差频激光干涉仪的组成结构和工作原理, 对差频干涉仪中双相干光束的匹配对准难题, 介绍了一种适用于光黏装配工艺的角度公差和位置公差保证方法。这种方法采用了监测系统和微量调整机构相结合的方式, 首先,监控系统可以实现光线相对位置的实时测量, 给出被调整光线的调整方向和调整量; 然后, 微量调整机构可以在平面移动和轴向转动3个自由度上, 对目标器件实现微米量级的微量调整; 监控过程和调整过程反复迭代, 可实现对光学元器件的高精度位置控制和角度控制。实验结果表明, 在调整方向上角度公差优于80 μrad, 位置公差优于85 μm。本方案基本满足差频激光干涉仪的装配精度需求, 为后续更高精度的装配奠定基础。
激光干涉仪 氢氧离子催化黏接 高精度测量 高精度装配 空间太极计划 laser interferometer hydroxide catalysis bonding high accuracy measurement high precision assembly space Taiji plan
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100191
针对光纤声传感器元件尺寸小、对探测灵敏度要求高的特点，本文提出了一套用于该传感器在线数据采集、灵敏度分析与调节定位的实验系统。通过分析不同工作距离下系统的接收光强度，得到了系统的灵敏度特性，并输出反馈信号控制光纤微调架自动、精确的调节到最佳工作距离，以使传感器获得最佳的探测灵敏度。采用该系统对平行结构的光纤声传感器进行了实验研究，实验结果表明传感器的最佳工作距离为160 μm，对声音的探测灵敏度为16 mV/Pa。
光纤传感器 声传感器 灵敏度 强度调制 optical fiber sensor acoustic sensor sensitivity intensity modulation
