Herriott型的弹光调制干涉具的研究

发布时间：2017-10-24 17:11

  本文关键词：Herriott型的弹光调制干涉具的研究

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【摘要】：高速、高灵敏度、高分辨率、宽光谱范围的光谱测量技术及仪器在科学研究、宇宙探索、环境监测、航天、军事等方面有广泛的应用和迫切的需求。 本论文针对现有静态傅里叶变换光谱仪光谱分辨率低、光谱范围窄的缺点，借鉴弹光调制固有的高速、高灵敏度、宽光谱范围及抗振等优点，在分析弹光调制光谱测量技术的国内外研究现状的基础上，结合科技部国际科技合作项目要求，针对现有弹光调制傅里叶变换光谱技术光谱分辨率不足等问题，提出了一种Herriott型弹光调制干涉具结构，并以此为基础，开展了相关理论分析、设计、研制工作。这种特殊的弹光调制干涉具结构利用Herriott型长程池结构简单且易于普通弹光晶体相结合的特点，从而使光在晶体内部多次、有效的的反射，达到光程差有效叠加的目的，突破了单弹光晶体最大光程差的限制，同时增大了入射光方向的许可范围，提高了光能利用率。为进一步提高光程差，，在基于机械振动理论的基础上提出了一种测量弹光晶体谐振频率的方法，并以此弹光调制干涉具为例，精确测测得了硒化锌晶体的谐振频率和Q值，达到了更好的频率匹配。 最后，针对本文设计的Herriott型的弹光调制干涉具进行了试制并做了性能验证。结果表明，该结构的谐振频率为50033.73Hz，最大调制光程差是普通PEM的近14.5倍。综上，仿真及实验验证了Herriott型的弹光调制干涉具的可行性。
【关键词】：弹光调制干涉具 Herriott 机械振动 频率匹配
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH744.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 选题背景及研究目的及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 弹光调制器国内外研究现状10
• 1.2.2 Herriott长程池国内外研究现状10-12
• 1.3 课题来源及研究内容12-15
• 2 Herriott型弹光调制干涉具的理论分析15-33
• 2.1 弹光调制干涉具的原理及选型15-19
• 2.1.1 弹光调制干涉具的原理15-16
• 2.1.2 弹光调制干涉具的耦合方式16-17
• 2.1.3 Kemp型PEM的耦合方式17-19
• 2.2 Herriott型光学长程池分析19-21
• 2.2.1 Herriott型光学长程池20
• 2.2.2 Herriott型光学长程池的改进型20-21
• 2.3 压电晶体和弹光晶体的材料选择21-23
• 2.3.1 压电晶体的材料选择22
• 2.3.2 弹光晶体的材料选择22-23
• 2.4 Herriott型弹光调制干涉具的可行性23-27
• 2.4.1 光学结构的可行性23-26
• 2.4.2 物理结构的可行性26-27
• 2.5 Herriott型弹光调制干涉具的设计27-31
• 2.6 本章小结31-33
• 3 Herriott型弹光调制干涉具频率匹配33-43
• 3.1 机械振动理论概述33
• 3.2 Herriott型弹光调制干涉具振动模型的建立33-36
• 3.2.1 单自由度有阻尼振动模型33-35
• 3.2.2 双自由度有阻尼振动模型35-36
• 3.3 石英晶体的谐振频率36-39
• 3.4 弹光晶体的谐振频率39-41
• 3.4.1 基于双自由度模型测谐振频率39-40
• 3.4.2 硒化锌谐振频率确定40-41
• 3.5 本章小结41-43
• 4 Herriott型弹光调制干涉具测试、分析与改进43-49
• 4.1 Herriott型弹光晶体通光性能测试43-44
• 4.2 Herriott型弹光调制干涉具测试系统44-45
• 4.3 实验结果与分析45-48
• 4.3.1 测试平台45-46
• 4.3.2 实验结果及分析46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 总结与展望49-51
• 5.1 总结49
• 5.2 不足与展望49-51
• 参考文献51-55
• 攻读硕士期间发表的论文及专利55-56
• 致谢56-57

【参考文献】

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本文编号：1089713