共线外差干涉系统相位特性

以单束正交线偏振光为光源,利用索列尔-巴比涅相位补偿器使相位连续变化,采用锁相放大器进行数据采集,设计了一种由光纤耦合输出的窄频半导体激光器和双声光调制器组成的共线外差干涉系统,对其相位特性进行了研究,分析了激光束漂移及光源谱线宽度对相位测量的影响.实验表明:系统的相位分辨率为0.3611μm,相位灵敏度为27.386°/mm,测量误差为0.090rad;可以消除由声光调制器光强调制引起的相位误差,抑制激光束漂移引起的误差,以及减弱环境因素产生的噪声对测量结果的影响.

基于共线光外差干涉的微振动检测

为了实现对纳米级微振动的高精度测量,在传统光外差干涉系统的基础上,设计了一种新型共线光外差干涉系统。该系统利用双声光调制器设计成结构对称的双光路,大幅削弱了环境噪声的干扰;在声光调制器后加入精密光阑滤除杂散光,消除了光学噪声;在测量光路中使用法拉第旋光器改变光的偏振态,既减少了光学器件,也使光路更易于调节。采用压电陶瓷模拟振动进行验证试验,试验结果表明,两路探测信号的幅值分别为936 mV和1.1 V,相比传统的外差干涉测量信号幅值提高约15倍,其频率均为30.12 MHz,信号波形稳定且无失真,抗噪性能大幅提升,系统分辨率为2.1 nm。