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适用于测量微振动的光学系统技术方案

技术编号:34092826 阅读:29 留言:0更新日期:2022-07-11 21:36
一种适用于测量微振动的光学系统,该光学系统包括:光源模块,包括:半导体泵浦源,适用于产生泵浦光;耦合透镜系统,适用于使泵浦光聚焦,得到聚焦光;增益介质单元,适用于吸收聚焦光产生第一线偏振激光和第二线偏振激光,第一线偏振激光的波长和第二线偏振激光的波长相同,第一线偏振激光的偏振方向和第二线偏振激光的偏振方向垂直;以及谐振腔反射镜和输出耦合器,分别位于增益介质单元的两侧,在谐振腔反射镜和输出耦合器之间形成谐振腔,第一线偏振激光和第二线偏振激光在谐振腔中进行循环反射后分别经输出耦合器输出第一输出线偏振激光和第二输出线偏振激光,第一输出线偏振激光和第二输出线偏振激光用于获取待侧面的微振动信息。微振动信息。微振动信息。

【技术实现步骤摘要】
适用于测量微振动的光学系统


[0001]本专利技术涉及光学零差干涉精密测量领域,特别涉及适用于测量微振动的光学系统。

技术介绍

[0002]对微振动在纳米尺度进行探测一直是精密测量领域的重要研究方向,光学干涉技术也在这一领域具有重要应用。按工作光的频率来分,纳米微振动测量干涉仪可以分为单频和双频两种工作方式。目前,针对这两种工作方式的偏振干涉系统已经被大量报道,这两种偏振干涉系统具有光利用率高、设计方便、相位主动调整简单、可靠性高等特点,具有重要意义。
[0003]对于双频偏振干涉系统而言,其通过高频调制相位,将信号移出低频区,可实现对噪声的有效滤除,具有响应速度快、抗干扰能力强等特点。然而,双频探测系统具有以下局限性:
[0004]光路布局较为复杂,系统调整难度高。
[0005]相比单频探测系统,非线性误差大。双频探测系统的两种偏振光非常容易出现混频现象,特别是在光源、光学器件等器件加工误差和调整误差大、环境等因素干扰等情况下。因此探测相位信号往往出现周期性变化,这种非线性变化难以被全部滤除,极大限制了双频探测系统的测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于测量微振动的光学系统,包括:光源模块(1),包括:半导体泵浦源(11),适用于产生泵浦光;耦合透镜系统(12),适用于使所述泵浦光聚焦,得到聚焦光;增益介质单元(13),适用于吸收所述聚焦光产生第一线偏振激光和第二线偏振激光,所述第一线偏振激光的波长和所述第二线偏振激光的波长相同,所述第一线偏振激光的偏振方向和所述第二线偏振激光的偏振方向垂直;以及谐振腔反射镜(14)和输出耦合器(15),分别位于所述增益介质单元(13)的两侧,在所述谐振腔反射镜(14)和输出耦合器(15)之间形成谐振腔,所述第一线偏振激光和所述第二线偏振激光在所述谐振腔中进行循环反射后分别经所述输出耦合器输出第一输出线偏振激光和第二输出线偏振激光,所述第一输出线偏振激光和第二输出线偏振激光用于获取待侧面的微振动信息;其中,所述第一输出线偏振激光和所述第二输出线偏振激光的功率可连续变化。2.如权利要求1所述的光学系统,其中,所述增益介质单元包括:第一增益介质(131),所述第一增益介质(131)适用于吸收部分所述聚焦光,产生第一线偏振激光;以及第二增益介质(132),所述第二增益介质(132)适用于吸收另一部分所述聚焦光,产生第二线偏振激光。3.如权利要求2所述的光学系统,其中,在所述第一增益介质(131)和所述第二增益介质(132)为a轴切割晶体的情况下,所述第一增益介质(131)的a轴、所述第二增益介质(132)的a轴与所述谐振腔的光轴重合,且所述第一增益介质(131)的光轴方向和所述第二增益介质(132)的光轴方向垂直。4.如权利要求2所述的光学系统,其中,所述第一增益介质(131)和所述第二增益介质(132)为掺杂Nd
3+
的双折射激光晶体。5.权利要求1所述的光学系统,其中,所述光学系统还包括:微振动信息获取模块(2),所述微振动信息获取模块(2)适用于根据入射到所述参考面和待测面的所述第一输出线偏振激光和所述第二输出线偏振激光得到合束激光,所述合束激光带有微振动信息;干涉光信号产生模块(3),适用于根据所述合束激光得到第一干涉光、第二干涉光、第三干涉光信号和第四干涉光,其中,所述第一干涉光、所述第二干涉光、所述第三干涉光和所述第四干涉光激光均包括所述微振动信息;以及微振动信息检测模块(4),适用于根据所述第一干涉光、所述第二干涉光、所述第三干涉光和所述第四干涉光对所述微振动信息进行探测。6.如权利要求4所述的光学系统,其中,所述微振动信息获取模块包括:第一偏振分光棱镜(21),适用于对所述第一输出线偏振激光进行反射得到第一反射激光和对所述第二输出线偏振激光进行透射,得到第一透射激光;第一四分之一波片(22),适用于使所述第一反射激光转换为第一圆偏振激光,所述第一圆偏振激光被带有微振动信息的待测面垂直反射,得到带有所述微振动信息的待测激光,所述待测激光经所...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟凯郑逸哲张献中乔鸿展徐德刚姚建铨
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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