双弹光调制器动态耦合及控制的一种新方法
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王艳超(1984-),男,河南汝州人,博士研究生,主要从事光 电仪器系统集成与控制方面的研究.

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国家自然科学基金(61040062)、国家自然科学基金仪器专项基金(61127015)和国际科技合 作(S2012ZR0247)资助项目 (1.山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西 太原 030051; 2.中北大学 仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051)


A new method of dynamic coupling and control for dual photoelastic modulators
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    摘要:

    针对双弹光调制器(PEM)中各调制器本征频率差异 及其随温度变化造成的调制效率降低问题,提出 了基于中心频率控制的解决方案。首先,建立了PEM机械特性等效电路,分析了驱 动电压、驱 动频率和谐振频率的动态耦合关系,确定了大光程差条件下驱动信号加载方法;其次,结合 不同谐振 频率PEM的幅频、相频特性曲线,提出了基于中心频率的双PEM控制方法;最后,采用 数字频率合成(DDS)技术和数字锁相环(DPLL)技术对双PEM进行驱动及谐振频率漂移跟踪,使 各PE M处于同频同相状态。实验结果表明,本文控制方法能够使双PEM调制光程差达 到单个PEM的2倍,达到1080μm。

    Abstract:

    A solution based on center frequency control is proposed for dual phot oelastic modulators to solve the problem of low modulation efficiency,which is caused by differences o f eigen frequency and their variation with temperature.First,a circuit is established to equalize the mechanical properties of photoelastic modulator.And the dynamic coupling relations between driving frequency. driving voltage and resonant frequency are analyzed.Then,according to the amplit ude-frequency and phase-frequency curves of photoelastic modulators with different eigen frequ encies,a control method for dual photoelastic modulators is presented based on center frequency.Finally, direct digital synthesis and digital phase locked loop are used to drive the dual photoelastic modulators and track the resonant frequency drift,so as to keep the photoelastic modulators synchronous in fre quency and phase.Experimental results show that the control method can double t he optical path difference compared with the single photoelastic modulator.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王艳超,王召巴,王志斌,黄艳飞.双弹光调制器动态耦合及控制的一种新方法[J].光电子激光,2014,(1):20~25

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  • 收稿日期:2013-06-05
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