一种利用Michelson-Morley动态干涉仪技术的多普勒调制器

介绍了一种利用 Michelson-Morley动态干涉仪技术的光调制器,其工作原理完全区别于传统的斩波器调制技术.利用被测样品自身运动产生的多普勒频移在干涉仪光路中造成的干涉场的交替变化,作为调制频率来实现主动的先调制,使被测目标区别于光线路径上一切静止的光学元件和背景,极大的改善了微弱信号探测的信噪比,从而实现了传统光调制技术所不能克服的光学“淹没”噪声测量。

激光多普勒调制器的优化

为了提高激光多普勒调制器调制频率的稳定度,通过从光学、机械、电子学等方面的优化,对影响多普勒调制器的各种因素进行了深入的研究。实验结果表明,经过优化后的多普勒调制器的输出调制信号频率的相对标准误差达到了1%左右,能够满足锁相放大器对输入参考信号频率稳定度的要求。

一种新型的多普勒调制技术

在传统的斩波器调制技术中,被测对象“被动”地接受外来调制光的照射,由于这种照射一般要经过一定的光学系统来完成,因此,调制照射发生在每一个光束经过的光学元件上,这些元件必定会存在某些加工缺陷,从而产生与调制照射同频率、固定位相差的杂散信号,只要这些信号在探测器的视场里,就会形成背景干扰,从而降低信噪比。利用MichelsonM-orley动态干涉技术,建立了一套基于Doppler频移原理的调制器。与传统的调制技术相比,多普勒调制技术是将被测目标自身运动产生的多普勒频移在干涉仪光路中造成的干涉场的交替变化作为调制频率来实现光的调制,可以有效地消除目标以外一切背景因光调制而产生的噪声影响,极大地改善微弱信号探测的信噪比。实验结果表明:调制信号频率稳定度(相对标准差)可达到±1%左右,能满足锁相放大器参考信号的需要。