用于光机械装置的反馈冷却和检测制造方法及图纸

本发明专利技术题为“用于光机械装置的反馈冷却和检测”。本发明专利技术提供了一种用于调制光信号以降低热噪声并跟踪检测质量块组件的机械共振的光机械装置，该光机械装置包括电路，该电路被配置用于：从发光装置接收光信号，并且调制光信号以移除热噪声并使用冷却反馈信号和机械共振反馈信号将机械响应频率驱动至检测质量块组件的机械共振。电路被进一步配置用于：使用调制光信号生成冷却反馈信号，以对应于总回路增益为零并且相位差为180度的调制光信号的热噪声信号；并且使用调制光信号生成机械共振反馈信号，以将调制光信号的机械响应频率驱动至机械共振。

【技术实现步骤摘要】
用于光机械装置的反馈冷却和检测
本公开涉及光机械装置，诸如被配置成使用调制光信号来测量加速度的加速度计。
技术介绍
光机械装置包括用于检测加速度(即，加速度计)、速度、振动和其他参数的装置。例如，在光机械加速度计中，机械结构的共振频率在光机械装置中的加速度下偏移。可通过将近共振光施加到结构的光学共振并测量透射的或反射的光来用光学场读出机械共振频率。
技术实现思路
一般来讲，本公开涉及用于反馈“冷却”光机械装置的装置、系统和技术。如本文所用，冷却可指减轻热噪声对光机械共振器的影响。例如，在室温下，热噪声可通过引起机械频率的不稳定性(例如，随机波动)来限制性能。该不稳定性可限制最终的本底噪声并因此限制光机械装置的性能。具体地，光机械装置可被配置用于使用调谐的冷却反馈回路来冷却机械温度，同时注入较大的(例如，增益大于20dB)、稳定的机械驱动信号来以期望机械振幅驱动光机械装置，这可有助于减轻热噪声对光机械共振器的影响。在一个示例中，用于调制光信号以降低热噪声并跟踪检测质量块组件的机械共振的光机械装置包括电路，该电路被配置用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调制光信号以降低热噪声并跟踪检测质量块组件的机械共振的光机械装置，所述光机械装置包括电路，所述电路被配置用于：/n从发光装置接收所述光信号；/n调制所述光信号以移除热噪声并使用冷却反馈信号和机械共振反馈信号将机械响应频率驱动至所述检测质量块组件的所述机械共振；/n使用所述调制光信号生成所述冷却反馈信号，以对应于总回路增益为零并且相位差为180度的所述调制光信号的热噪声信号；以及/n使用所述调制光信号生成所述机械共振反馈信号，以将所述调制光信号的所述机械响应频率驱动至所述机械共振。/n

【技术特征摘要】
20190422 US 16/391,1141.一种用于调制光信号以降低热噪声并跟踪检测质量块组件的机械共振的光机械装置，所述光机械装置包括电路，所述电路被配置用于：
从发光装置接收所述光信号；
调制所述光信号以移除热噪声并使用冷却反馈信号和机械共振反馈信号将机械响应频率驱动至所述检测质量块组件的所述机械共振；
使用所述调制光信号生成所述冷却反馈信号，以对应于总回路增益为零并且相位差为180度的所述调制光信号的热噪声信号；以及
使用所述调制光信号生成所述机械共振反馈信号，以将所述调制光信号的所述机械响应频率驱动至所述机械共振。


2.根据权利要求1所述的光机械装置，其中所述光信号包括光学频率，所述光学频率被驱动至：
所述检测质量块组件的光学共振频率与所述光学共振的四分之一半峰全宽(FWHM)之和；或者
所述检测质量块组件的所述光学共振频率与所述光学共振的四分之一FWHM之差。


3.根据权利要求1所述的光机械装置，其中所述电路被配置用于：使用所述机械共振反馈信号来测量所述检测质量块组件处的加速度。


4.根据权利要求1所述的光机械装置，
其中为了调制所述光信号，所述电路被配置用于使用所述冷却反馈信号来消除不超过20dB的所述光信号；并且
其中为了调制所述光信号，所述电路被配置用于使用所述机械共振反馈信号来生成具有驱动信号的所述调制光信号，所述驱动信号包括大于20dB的所述光信号的功率。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的光机械装置，其中所述电路被配置用于将所述调制光信号输出至所述检测质量块组件并接收从所述检测质量块组件反射的所述调制光信号，
其中为了生成所述冷却反馈信号，所述电路被配置用于在所述调制光信号从所述检测质量块组件反射之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：约书亚·多尔，查德·费尔蒂希，亚瑟·萨夫琴科，史蒂文·廷，尼尔·克吕格尔，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US