基于渐开线原理的快速光学延迟线装置

为了提高光学延迟线装置的性能,基于渐开线原理设计了快速光学延迟线(FODL)装置。分析了渐开线的基本原理并建立了数学模型,推导了光学延迟线装置的延迟距离公式。对光束通过延迟线装置后的光斑畸变进行了理论与实验分析。最后,搭建迈克尔逊干涉系统,对延迟线装置的延迟线性度、延迟平稳性、延迟距离和扫描频率进行了实验验证。结果表明:对于快速光学延迟线装置,入射光斑的半径越小,旋转平面反射镜的旋转角度间隔越小,出射光束的光斑畸变越小。该装置的延迟距离为40.036mm,延迟时间为133.453ps,线性度误差为0.419%,平稳性误差为0.806%,扫描频率为20Hz。与常用光学延迟线装置相比,该装置能够提供较大的延迟距离和较高的扫描频率,同时具有线性度好、平稳性好等优点,满足快速光学延迟线的使用要求。

高速高稳定性光学延迟线装置

为提高基于渐开线原理的快速光学延迟线(FODL)装置的扫描频率和延迟时间,提出一种具有高速及高稳定性特点的光学延迟线装置,分析了延迟线装置装配误差引起的出射光束角度偏转和光程差变化。通过迈克耳孙干涉系统验证装置的扫描频率、延迟时间、延迟平稳性和延迟线性度四个方面的特性。实验结果表明,延迟线装置的装配精度较高,可实现高速高稳定性扫描和较大的光学延迟,其扫描频率为100 Hz,延迟时间为167.45ps,延迟距离为50.06mm,平稳性误差为0.25%,线性度误差为0.05%。