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申请/专利权人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

摘要：本发明公开的一种判定F‑P腔谐振状态的差分方法及装置，属于几何量精密测量领域。本发明产生两个频率接近、频差固定且已知的两束光，分别在F‑P谐振腔中反射振荡，获取各自的输出光强曲线；当改变光频率或F‑P谐振腔长时，获得的两个输出光强曲线不会同时到达极大值，会存在相位差；较小的频差能够确保两波形存在交叠。利用其输出光强存在相位差的特征，以光强差信号作为判定F‑P腔谐振状态判据，实现F‑P腔谐振状态的判定。本发明还公开一种判定F‑P腔谐振状态的差分装置，主要由分光棱镜、反光镜、声光调制器、F‑P谐振腔、第一光电接收器、第二光电接收器组成。本发明控制模型简单，便于控制系统和测量系统对谐振状态的判断。

主权项：1.一种判定F-P腔谐振状态的差分方法，其特征在于：产生两个频率接近、频差固定且已知的两束光，分别在F-P谐振腔中反射振荡，获取各自的输出光强曲线；当改变光频率或F-P谐振腔长时，获得的两个输出光强曲线不会同时到达极大值，会存在相位差；较小的频差能够确保两波形存在交叠；利用其输出光强存在相位差的特征，以光强差信号作为判定F-P腔谐振状态的判据，实现F-P腔谐振状态的判定；用于实现所述的一种判定F-P腔谐振状态的差分方法装置，主要由分光棱镜、反光镜、声光调制器、F-P谐振腔、第一光电接收器、第二光电接收器组成；输入激光经分光棱镜分成两束，一束直接进入F-P谐振腔，其透射光由第一光电接收器接收；另一束经反射镜反射后进入声光调制器,同样进入F-P谐振腔，其透射光由第二光电接收器接收；进入F-P谐振腔的两束光存在频率差，其频差等于声光调制器的工作频率；两束存在频率差的光经过F-P谐振腔选频后，其输出光能量分别被第一光电接收器、第二光电接收器转换为电信号；为保证两光电接收器的输出信号相交叠，两束光的频率差必须小于F-P谐振腔的半增益带宽；情景1，通过控制激光频率将激光频率锁定在F-P腔谐振频率上；F-P谐振腔的谐振中心频率f0，半增益带宽为2Δf0；输入光的频率f，声光调制器将其一束分光的频率调整为f+fAOM；当f和f+fAOM均不在f0±Δf0区域内时，第一光电接收器、第二光电接收器输出均极小；随着f的增加，f+fAOM首先进入f0±Δf0区域内，第二光电接收器的输出首先增加，接着第一光电接收器也开始增加；继续增加f，则f+fAOM先于f离开f0±Δf0区域，即第二光电接收器信号先于第一光电接收器的信号减小，因此两个接收器的输出信号有一个交叉过程；两个信号的差值随f变化的曲线，在f0附近为单调函数，能够作为控制系统实现闭环锁频控制的反馈判据；情景2，控制F-P谐振腔长，使F-P谐振腔长f0锁定于输入激光频率f上；F-P谐振腔的谐振中心频率f0，半增益带宽为2Δf0；输入光的频率f，声光调制器将其一束分光的频率调整为f+fAOM；当f和f+fAOM均不在f0±Δf0区域内时，第一光电接收器、第二光电接收器输出均极小；随着f的增加，f+fAOM首先进入f0±Δf0区域内，第二光电接收器的输出首先增加，接着第一光电接收器也开始增加；继续增加f，则f+fAOM先于f离开f0±Δf0区域，即第二光电接收器信号先于第一光电接收器的信号减小，因此两个接收器的输出信号有一个交叉过程；两个信号的差值随f变化的曲线，在f0附近为单调函数，能够作为控制系统实现闭环锁频控制的反馈判据。

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百度查询： 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种判定F-P腔谐振状态的差分方法及装置