一种时域解调激光干涉仪调制信号的方法

针对某低频水平振动校准设备的激光干涉仪,利用NI公司的多功能采集卡,采集激光干涉仪的调制信号及与其同相位的电容式位移传感器的输出信号.根据激光干涉仪调制原理,提出一种时域解调调制信号的方法.根据调制信号条纹的时域特性和它被限幅的实际特点,利用labview软件实现了信号的解调,并将电容位移传感器信号作为参考信号,还原解调后信号的相位,从而得到振动台高精度的振动波形.实验证明,此方法对连续振动信号的解调效果良好,具有较好的重复性和稳定性,精度可达到激光干涉仪发射激光波长的四分之一.     

基于非机械调制光的激光测振仪校准技术进展

随着激光测振仪使用场景和测量范围的不断扩大,其校准也愈发重要。但依据目前测振仪校准标准,无法实现高频高速环境下的整机校准,因此迫切需求完善此方面的校准方法。近几年,研究人员将非机械调制光用于测振仪校准测试中,构建了理论模型并取得了校准试验数据。本文对这些理论模型和试验数据进行了分析,根据光调制产生位置和核心调制器件的不同对相关方法进行了分类,同时对其工作原理、系统结构组成和主要参数等进行介绍,再对比分析不同方法的校准功能与适用范围,最后展望了相关方法的发展潜力和研究方向,为测振仪校准技术进一步研究提供了借鉴。     

一种RFOG网络光拍频干扰噪声优化方案

光拍频干扰噪声(OBI)降低了网络的载噪比,严重劣化了系统的性能,因此必须加以抑制.本文提出了RFOG网络光拍频干扰噪声优化方案,通过激光器类型选择、光发射波长选择、隔离度指标优化等技术创新,改善和消除网络因拓展上行传输带宽而产生的光拍频干扰,为基于Docsis3.0/3.1的多信道回传时产生的网络光拍频干扰噪声问题提供解决方案.通过搭建网络试验平台进行测试,仿真结果表明该方案与优化前的方案相比,网络的NPR指标更好,光拍频干扰噪声更小.     

提高双频激光干涉仪对准精度的一种方法

本文介绍利用三面直角反射棱镜，提高双频激光干涉仪对准精度，减小测量误差的一种方法。     

光纤水听器调制激光光源的一种实现方法

在干涉型光纤水听器的信号检测技术中,采用相位载波零差检测方式,直接调制激光光源,具有明显的优越性。提出了一种实现方法,通过产生高频正弦波,对激光光源(多量子阱分布反馈激光器),进行直接驱动调制。光源调制输出波形精确多样(正弦波、三角波(包括锯齿波)和方波),输出频率大范围(0～20MHz),连续可调。实验表明达到了水听器对光源的要求。此调制技术也可在光纤通信等其它领域得以应用。     

一种基于光三角法的激光测振仪

介绍了一种基于光三角法的激光非接触测振仪,对激光测振仪的结构参数的优化设计进行了分析。研制的激光测振仪的主要技术参数为工作距离 ４０ｍ ｍ ～２ｍ ,测量范围 ２～５０ｍ ｍ ,测量分辨力 ２～２０μｍ ,频率响应 ０～３ｋ Ｈｚ。     

采用DBR LD的正弦相位调制激光干涉仪

分析影响正弦相位调制半导体激光干涉仪测量精度和系统分辨力的因素,提出了用分布布拉格反射半导体激光器DBR LD实现高分辨力亚纳米精度测量的方案。理论计算表明,DBR LD的波长连续调制深度比F-P腔LD高一个量级。指出邮于DBR LD的特殊结构可通过简单的反馈回路稳定输出光功率,有效地避免了光强波动对测量精度提高的限制。     

一种新型的连续可调的激光衰减器

基于经典的原理，并运用巧妙的构思，设计出一种新型的连续可调的激光衰减器，取得了满意的效果。它能连续地改变激光束的功率或能量，同时不影响激光束的其它特性，满足了激光空域参数测量的需要。     

3.39μm波段双线He-Ne激光两级合成波长组成方案的实验验证

利用红外拍波干涉仪验证了用于无导轨大长度测量的3.39μm波段双线He-Ne激光两级合成波长组成方案。文中介绍了该合成成长组成方案的具体内容和用来验证该方案的红外拍波干涉仪工作原理,分析了所取得的实验结果。本工作为使用3.39μm波段双线He-Ne激光的大长度测量方案提供了实验依据。     

一种在于光三角法的激光测振仪

介绍一种基于光三角法的激光非接触测振仪,对激光测振仪的结构参数的优化设计进行了分析。研制的激光测振仪的主要技术参数为工作距离４０ｍｍ－２ｍ,测量范围２－５０ｍｍ,测量分辨力２－２２０μｍ频率响应０－３ｋＨｚ．     

基于飞秒激光器光学频率梳的绝对距离测量

提出使用飞秒激光器的光学频率梳测量绝对距离的方法.将一个飞秒激光器作为绝对距离测量的光源,搭建迈克尔逊干涉结构,利用色散干涉原理进行相应的光谱分析,得到干涉光路的光学路径差引起的相位差,最终计算出干涉光路的光学路径差.实验结果表明我们的长度测量方法精确度高,分辨力达到纳米量级.最小测量距离达到9 μm,非模糊范围达到5...     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

Optical Frequency Metrology of an Iodine-Stabilized He-Ne Laser Using the Frequency Comb of a Quantum-Interference-Stabilized Mode-Locked Laser

We perform optical frequency metrology of an iodine-stabilized He-Ne laser using a mode-locked Ti:sapphire laser frequency comb that is stabilized using quantum interference of photocurrents in a semiconductor. Using this technique, we demonstrate carrier-envelope offset frequency fluctuations of less than 5 mHz using a 1 s gate time. With the resulting stable frequency comb, we measure the optical frequency of the iodine transition [¹²⁷I₂ R(127) 11-5 i component] to be 473 612 214 712.96 ± 0.66 kHz, well within the uncertainty of the CIPM recommended value. The stability of the quantum interference technique is high enough such that it does not limit the measurements.     

An Optical Frequency Comb Tied to GPS for Laser Frequency/Wavelength Calibration

Optical frequency combs can be employed over a broad spectral range to calibrate laser frequency or vacuum wavelength. This article describes procedures and techniques utilized in the Precision Engineering Division of NIST (National Institute of Standards and Technology) for comb-based calibration of laser wavelength, including a discussion of ancillary measurements such as determining the mode order. The underlying purpose of these calibrations is to provide traceable standards in support of length measurement. The relative uncertainty needed to fulfill this goal is typically 10⁻⁸ and never below 10⁻¹², very modest requirements compared to the capabilities of comb-based frequency metrology. In this accuracy range the Global Positioning System (GPS) serves as an excellent frequency reference that can provide the traceable underpinning of the measurement. This article describes techniques that can be used to completely characterize measurement errors in a GPS-based comb system and thus achieve full confidence in measurement results.     

飞秒激光频率梳测量光频用拍频装置的实验研究

飞秒激光频率梳测量光频实验中会遇到拍频信号信噪比低、高信噪比拍频信号维持时间短的问题。本文针对该问题在光路的准直、稳定维持方面采取了相应的光学、机械结构优化以及对拍频信号采取了先滤波后放大的措施;设计了一种拍频装置,并利用该装置进行了碘稳频633 nm激光器e峰频率的绝对测量实验。     

基于声光偏频法的激光频率无调制锁定

为了进一步提高1.5 μm波段激光器的频率稳定性,利用声光调制器(AOM)的频移特性使激光发生频移,将乙炔(~(12)C_2H_2)v_1+v_3带的P9支吸收峰作为参考频率,通过两条频移的吸收谱线产生类色散鉴频曲线,实现对外腔半导体激光器的无调制频率锁定.实验中把以前直接对激光器的调制转移到声光调制器上,避免了直接调制所引入的额外噪声,通过闭环锁定,50 s内典型的频率起伏达到5.8 MHz以内,激光器的频率起伏较自由运转时明显得到抑制,实现了激光频率的稳定.     

时差法测频问题分析与修正

针对现行的JJG 292-2009《铷原子频率标准检定规程》中采用时差法测量得出相对平均频率偏差的方法在两种特殊情况下可能会出现错误的问题,从原理上分析了产生错误的原因,推导得到了满足各种情况的计算公式,并通过具体数值例子说明本文讨论的必要性。     

基于频谱分析的光源闪烁评价方法

针对照明光源普遍存在的闪烁现象,提出了一种基于频谱分析的闪烁评价方法.把时变光信号进行傅里叶变换得到其频域内的功率谱,并通过与人眼视觉对比敏感度相匹配的带通滤波器进行滤波,最后经傅里叶逆变换得到调制后的瞬态光信号波形,据此定义闪烁度来定量表征闪烁程度的大小.对几种典型的光源进行检测并计算其闪烁度,结果与已有实验结论相吻合.该方法结合视觉敏感特性对现有评价方法进行了改进,实现了对光源闪烁的客观度量,给照明优化设计和照明行业标准建立提供了有效借鉴.     

基于频谱滤波的多纹理提取算法

研究了一种在有多种纹理叠加的复杂图像中进行单一纹理提取的算法.首先采用极坐标方法分析纹理频谱的环型和楔型特征并求出纹理分布的周期和方向特征;然后根据这些特征在频域中构建环型和楔型Gauss带通滤波器对纹理频谱进行滤波;再将滤波后的频谱图像转换到时域中就得到了只保留相应纹理成分的图像;最后经过纹理区域矫正处理后就可以提取出真实的纹理.实验结果表明,该方法可以准确提取出图像中叠加的多种纹理,并能完整保留每种纹理的基本特征,在纹理分布不均匀的区域也能提取出纹理的骨架.     

基于ACPT技术的纳米振动测量激光干涉仪

为实现高精度、高稳定的微小振动测量,设计了一种改进型迈克尔逊干涉仪,对其所采用的光学结构和解调算法进行了分析.信号解调方案基于载波调制和交流相位跟踪（ACPT）技术,相对应的光路采用双压电陶瓷（PZT）和准平面猫眼动镜以构成参考臂和测量臂,设计以改善信噪比、抑制低频干扰、增强系统稳定性、提高测量分辨力为目标.建立了纳米振动发生装置,搭建了振动信号测量系统,研究了激光干涉仪对振动信号的输出特性.实验结果表明,测量动态范围达到120 dB,信噪比高于40 dB,系统分辨力达到0.25 nm.该干涉仪可有效抑制诸如温度、湿度、压强、低频振动等带来的相位噪声的干扰,满足高精度、稳定、可靠的要求.