中国空间技术研究院 北京空间机电研究所，北京 100194
三通道355 nm光学鉴频器广泛应用在星载测风激光雷达回波信号鉴频过程中，是实现双边缘风速多普勒鉴频的核心元件，其指标与可靠性决定了系统的探测精度。研制了基于压电换能器(piezo-electric transducer, PZT)调谐的355 nm三通道标准具鉴频模块，模块有效口径35 mm，峰值透过率75%，自由光谱范围12.5 GHz，半高宽1.7 GHz。通过三通道测试系统对自由光谱范围、半高宽、峰值透过率、调谐系数等指标进行了测试。结果表明：当外部驱动电压为75 V时，峰值透过率分别为0.859、0.878和0.735，半高全宽分别为1.843 GHz、1.882 GHz和1.611 GHz，调谐系数为1.96 GHz/V、1.93 GHz/V和1.88 GHz/V。针对光学鉴频模块3个通道PZT调谐系数不一致的情况，分析出对风速误差的影响范围为±0.1 m/s。通过对闭环控制系统进行测试，该系统可实现对355 nm激光发射频率的实时锁定，解决了光学鉴频模块每次工作状态初始位置不一致带来的问题，提高了风速鉴频精度，可实现锁定时间长达30 min以上，满足了星载测风激光雷达的应用需求。另外，仿真研究表明：当三通道光学鉴频模块间隔变化0.08 nm时，引起的风速误差为1 m/s。
测风激光雷达 光学鉴频器 自由光谱范围 峰值透过率 闭环反馈控制 wind lidar optical frequency discriminator free spectral range peak transmittance closed-loop feedback control
华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
加速度计在地球物理、惯性导航、油气勘探和地震检波等多个领域有广泛的应用, 基于微光栅MEMS加速度计具有抗电磁干扰、高精度、易集成、体积小、重量轻等优势。针对微光栅加速度计受到交叉轴串扰导致的测量精度不高的问题, 提出了一种基于双器件层SOI基片制备敏感结构设计及其闭环控制方法, 通过采用Comsol有限元仿真分析可知, 该设计理论上, 当上下层悬臂梁厚度差为0.5 μm时, 交叉轴串扰仅为0.01%, 同时结构的敏感轴与非敏感轴的模态分离比传统结构提升了5.3倍, 有效提高了敏感结构抗高阶机械模态扰动的能力。在此基础上, 分析了静电力和磁电反馈的特点, 并根据器件自身结构和电气特性, 采用磁电反馈方式以增大线性范围。
加速度测量 悬臂梁 交叉轴串扰 有限元仿真 闭环反馈控制 磁电反馈 acceleration measurement cantilever cross-axis interference finite element simulation closed-loop feedback control magnetoelectric feedback
为了实现对双电极马赫-曾德尔电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制，采用在闭环控制基础上，引入一个可调移相器使不同直流偏置点处误差信号相同的方法，理论分析了可调移相器相移量与直流偏置相位的关系，仿真得到对于不同偏置点，当调制器直流偏置相位漂移达-0.15rad ~0.08rad，移相器引入附加相位漂移-0.55rad~0.55rad时，经偏置控制后相位漂移被限制在-3.0×10-4rad~1.7×10-4rad范围内。结果表明，该方法有效实现了对电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制。
光通信 直流偏置点自动控制 闭环反馈控制 双电极马赫-曾德尔电光调制器 optical communication direct-current bias point automatic control closed-loop feedback control dual-electrode Mach-Zehnder electro-optic modulato
