臧晓阳 1,2,3李克武 2,3王志斌 1,2,3,*李坤钰 1,2,3[ ... ]刘坤 1,2,3
1 中北大学仪器与电子学院，山西 太原 030051
2 中北大学前沿交叉科学研究院，山西 太原 030051
3 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心，山西 太原 030051
快轴可调弹光调制器（FaaPEM）不仅具有调制频率高、通光孔径大、抗震性能好等优势，同时还弥补了传统弹光调制器相位延迟量和快轴方位角无法灵活调节的不足，在偏振调制以及偏振测量中发挥着重要的作用，FaaPEM是由两个压电驱动器和弹光晶体构成的谐振型光机电器件，在高压谐振状态下，因其自身的温度升高会导致弹光晶体谐振频率与驱动电压的频率不匹配，极大地影响了对于入射光的调制效率。为了确保FaaPEM在工作时的调制能力和稳定性达到最优效果，开展了FaaPEM的稳定闭环控制研究，提出了基于调制信号跟踪和相位调节的闭环驱动控制方法，并对FaaPEM稳定性进行了测试。测试结果表明：该系统加载反馈控制后，半波状态下稳定度达到4.18%，四分之一波状态下稳定度达到3.43%。
物理光学 快轴可调弹光调制器 频率温漂 数字锁相技术 反馈控制 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0726003
1 中北大学信息与通信工程学院，山西 太原 030051
2 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心，山西 太原 030051
相位延迟量是偏振光学元件的一个重要指标，为了精准快速地测量偏振元件的相位延迟量，提出一种具有相位补偿的级联调制的偏振元件相位延迟量检测方法。该方法采用弹光调制器（PEM）和电光调制器（EOM）作为相位延迟量检测系统的级联调制元件，利用Soleil-Barbinet相位补偿器对样品进行光学补偿。基于数字锁相技术与现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的片上可编程系统，检测光强极值点对应的Soleil-Barbinet相位补偿器的相位参数并进行数据处理，实现样品的相位延迟量检测。实验表明，利用该方法测量样品的相位延迟量的最大相对误差为0.857%，测量精度为99.143%，验证了将偏振调制法和补偿法相结合测量相位延迟量具有较高的精度，且降低了补偿器本身对测量误差的影响。
仪器，测量与计量 相位延迟量 弹光调制 电光调制 数字锁相技术 Soleil-Barbinet相位补偿器 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0112001
刘梓良 1,2,3,4,*王志斌 2,3,4李克武 2,3,4李晋华 2,3,4[ ... ]李坤钰 2,3,4
1 中北大学 理学院, 山西 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院, 山西 太原 030051
3 中北大学 南通智能光机电研究院, 江苏 南通 26000
4 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 山西 太原030051
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%。
光学测量 弹光调制器 精确定标 相位调制 数字锁相技术 optical measurement photoelastic modulator precise calibration phase modulation digital phase-locked technique
1 中北大学电气与控制工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学前沿交叉科学研究院, 山西 太原 030051
3 中北大学南通智能光机电研究院, 江苏 南通 226000
弹光调制技术以调制精度高、效率高以及光谱范围宽等优势,应用于光通信、偏振分析、光谱分析等诸多领域,然而弹光调制器(PEM)作为一种高品质因数的热-机-电耦合谐振器件,在高压谐振状态下,其谐振频率会随着温度变化发生严重偏移,从而导致驱动效率与调制效率降低。根据弹光调制器的振动模型,分析了导致弹光调制器温漂的影响因素,提出了基于调制信号跟踪和幅值调节的弹光调制器闭环驱动控制方法,通过测试验证了入射光波长为632.8 nm时半波与1/4波状态下的稳定控制,半波状态下的相位调制幅值精度达到0.82%,1/4波状态下的相位调制幅值精确度达到0.44%。
中国激光
2021, 48(11): 1104001
红外与激光工程
2020, 49(10): 20200019
