一种振动和温度不敏感的超稳腔构建方法及超稳腔技术

本发明专利技术公开了一种振动和温度不敏感的超稳腔构建方法及超稳腔。该方法包括：基于初步模型参数建立初始超稳腔模型；对初始超稳腔模型进行力学有限元仿真，建立低振动灵敏度的超稳腔模型；对低振动灵敏度超稳腔模型进行热学有限元仿真，根据目标零膨胀温度点确定所需的补偿环参数，构建零膨胀点可调的超稳腔模型；将得到的零膨胀点可调的超稳腔模型依次经过力学有限元仿真和热学有限元仿真的验证和调节之后，构建超稳腔模型的固定夹持的支撑结构；将构建的支撑结构经过力学有限元仿真验证和调节之后，生成目标超稳腔。实现了具有目标振动敏感度和目标零膨胀温度点的超稳腔，通过固定夹持支撑结构使之可便携移动，操作便捷，可实行性高的有益效果。可实行性高的有益效果。可实行性高的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种振动和温度不敏感的超稳腔构建方法及超稳腔


[0001]本专利技术属于超稳腔
，更具体地，涉及一种振动和温度不敏感的超稳腔构建方法及超稳腔。

技术介绍

[0002]由于超稳激光具有较高的频率稳定性以及较窄的线宽，在引力波探测、基础物理检验、光频标等众多领域均有应用。获得超稳激光的方法有很多，其中比较常见的是将自由运转的激光通过PDH(Pound
‑
Drever
‑
Hall)方法锁定至法布里
‑
珀罗(Fabry
‑
P
é
rot)腔即超稳腔的共振频率上。
[0003]目前实验室用超稳腔大多采用商用腔体，所购买腔体零膨胀点温度已经确定，采用非紧固方式依靠自身重力安装，并且进行了严格控温使其工作在超稳腔的零膨胀点处以减小腔体的热膨胀，降低频率漂移。
[0004]实验室用超稳腔的缺点在于非固定安装不方便搬运，并且系统体积、功耗、重量等较大。随着超稳激光向小型化、可搬运化、空间应用化发展，为了方便运输，超稳腔需要采用完全固定的支撑结构，同时仍要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动和温度不敏感的超稳腔构建方法，其特征在于，包括：基于初步模型参数建立初始超稳腔模型；对所述初始超稳腔模型进行力学有限元仿真，建立低振动灵敏度的超稳腔模型；对所述低振动灵敏度超稳腔模型进行热学有限元仿真，根据目标零膨胀温度点确定所需的补偿环参数，构建零膨胀点可调的超稳腔模型；将得到的零膨胀点可调的超稳腔模型依次经过力学有限元仿真和热学有限元仿真的验证和调节之后，构建超稳腔模型的固定夹持的支撑结构；将构建的支撑结构经过力学有限元仿真验证和调节之后，生成目标超稳腔。2.如权利要求1所述的超稳腔构建方法，其特征在于，所述对所述初始超稳腔模型进行力学有限元仿真，建立低振动灵敏度的超稳腔模型，包括：对所述初始超稳腔模型的各部位材料赋予对应的材料属性；构建力学物理场，选取符合所述初始超稳腔模型的网格，构建模型网格；对所初始超稳腔模型内所有参量进行参数化扫描，按照对振动灵敏度影响顺序对参量进行仿真，并求得各参量对应的位移量最小解；获得低振动灵敏度的超稳腔模型的各参量尺寸，并构建低振动灵敏度的超稳腔模型。3.如权利要求2所述的超稳腔构建方法，其特征在于，所述初始超稳腔模型的各部位材料赋予对应的材料属性，包括：对所述初始超稳腔模型的各组成部分的密度、泊松比和杨氏模量进行赋值。4.如权利要求2所述的超稳腔构建方法，其特征在于，所述初始超稳腔模型内所有参量包括初始超稳腔模型的各组成部分的厚度、半径以及距离腔体中心位置。5.如权利要求1所述的超稳腔构建方法，其特征在于，所述对所述低振动灵敏度超稳腔模型进行热学有限元仿真，根据目标零膨胀温度点确定所需的补偿环参数，构建零膨胀点可调的超稳腔模型，包括：对所述低振动灵敏度的超稳腔模型的各部位材料赋予对应的材料属性；构建热学物理场，选取符合所述低振动灵敏度的超稳腔模型的网格，构建模型网格；对所述低振动灵敏度的超稳腔模型中的补偿环的厚度以及内径进行参数化扫描，并根据目标环境温度计算得到目标零膨胀点温度；获取所述零膨胀点温度对应的补偿环尺寸，并根据得到的补偿环尺寸构建对应的零膨胀点可调的超稳腔模型。6.如权利要求5所述的超稳腔构建方法，其特征在于，所述对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：常伽陆，张洁，王志远，吴祺跃，陆泽晃，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：