專利名稱：一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μm偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏振正交的激光光源發(fā)射系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用于激光外差干 涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的激光外差干涉儀系統(tǒng)中都是采用自由空間光路結(jié)構(gòu)，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大， 由于采用了大量的光學(xué)元件，其成本高，調(diào)節(jié)困難，并且需要反復(fù)的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)。其次，傳統(tǒng)的 激光干涉儀光源雖然也可以產(chǎn)生出偏振正交的激光光束，但是這些光束的波長處于可見光 波段，對于人眼是不安全的，并且其應(yīng)用領(lǐng)域已不能滿足對于超光滑光學(xué)元件表面的測量 要求。隨著激光技術(shù)和光通訊技術(shù)的發(fā)展，特別是光纖技術(shù)的迅速發(fā)展，給激光外差干 涉儀系統(tǒng)的優(yōu)化帶來了契機。因此，很多國內(nèi)外科研工作者們都把目光逐漸轉(zhuǎn)移到光纖技 術(shù)和其他波段的激光器方面，希望通過降低成本，利用高光束傳輸質(zhì)量的光纖器件以及性 能優(yōu)良的激光器來解決傳統(tǒng)外差干涉儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的問題，彌補和豐富傳統(tǒng)外差干涉儀 的不足。直到現(xiàn)在，國內(nèi)外關(guān)于激光外差干涉儀的偏振正交光源系統(tǒng)的研究，還停留在采 用可見光波段的階段。比較常見的是基于塞曼效應(yīng)的He-Ne激光器，其正交偏振光的頻率 差為ΙΟΟΚΗζ，這種基于塞曼效應(yīng)的正交偏振光發(fā)射系統(tǒng)，雖然可以達到發(fā)射正交偏振光的 目的，但是由于外加磁場的不理想作用，所產(chǎn)生的正交光并不是完全理想正交的，這樣就引 入了偏振混和誤差，這種誤差在外差干涉測量系統(tǒng)中對測量結(jié)果會產(chǎn)生不可忽略的影響。 外差干涉是通過兩束干涉光波產(chǎn)生一個頻差，使原來的以光頻為載波的被檢信息轉(zhuǎn)移到以 這一頻差為載波的視頻信號，從而使光電探測器后的前置放大器可用交流放大器來代替原 先的直流放大器，使信號的直流漂移及大部分隨機信號得到有效的抑制，提高了檢測精度 及重復(fù)性。因此我們希望激光外差干涉儀的正交偏振光的頻差盡可能的低。近十幾年來，2μπι激光器得到了飛速發(fā)展。它的主要特點是系統(tǒng)無需制冷，泵浦 能量耦合效率高，穩(wěn)定性強，光束質(zhì)量好，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊。這些特點對于彌補傳統(tǒng)干涉起 到了一定的積極作用。但是目前2 μ m光纖器件的發(fā)展比較落后，沒有跟上2 μ m激光器技 術(shù)發(fā)展的步伐。因此，目前報道的近紅外干涉儀還是以波長為1550nm為主的。對于波長為 1550nm的激光外差干涉儀，雖然處于常用的光通訊波段，但是這種技術(shù)的激光器件不太成 熟，效率低。使得處于這一波段的近紅外外差干涉儀未能得到廣泛的應(yīng)用?？傊?，現(xiàn)有激光外差干涉儀的光源發(fā)射系統(tǒng)主要有以下幾方面的問題一，工作波 長集中在可見光波段之內(nèi)，這限制了干涉儀的應(yīng)用領(lǐng)域；二，已有的正交偏振光源發(fā)射系統(tǒng) 的頻率差不夠低，給高精度的相位信號提取帶來了一定的誤差；三，偏振正交光束的功率分 束比是不可調(diào)的。對于以上三點問題，目前市面上所見到的外差干涉儀都不能同時解決和 克服。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的正交偏振光源發(fā)射系統(tǒng)因偏振混合誤差而導(dǎo)致激光外差干涉儀 測量精度低的問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振 正交激光發(fā)射系統(tǒng)。本發(fā)明的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射 系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括2 μ m激光器、第一光纖準(zhǔn)直器、第二光纖準(zhǔn)直器、偏振片、光纖分 束器、第一聲光移頻器、第二聲光移頻器、偏振控制器、偏振分束棱鏡、第一光纖、第二光纖 和第三光纖，
所述2 μ m激光器輸出波長為2 μ m的激光至第一光纖準(zhǔn)直器的信號接收端，所述第一 光纖準(zhǔn)直器輸出2 μ m的準(zhǔn)直激光至偏振片的信號接收端，所述偏振片輸出P光至第二光纖 準(zhǔn)直器的信號接收端，所述第二光纖準(zhǔn)直器輸出準(zhǔn)直P光至光纖分束器的信號接收端，所 述光纖分束器將所述準(zhǔn)直P光按照分束比x:y分成兩束，其中，
一束準(zhǔn)直P光通過第一光纖輸入至第一聲光移頻器的信號接收端，所述第一聲光移頻 器將接收的所述準(zhǔn)直P光移頻uMHZ后輸出至第三光纖的信號接收端，所述第三光纖輸出所 述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直P光至偏振分束棱鏡的第一信號接收端，所述偏振分束棱鏡將所述被 移頻uMHZ的準(zhǔn)直P光透射輸出至所述偏振分束棱鏡的出射端口，
另一束準(zhǔn)直P光通過第二光纖輸入至第二聲光移頻器的信號接收端，所述第二聲光移 頻器將接收的所述準(zhǔn)直P光移頻vMHZ后輸出至偏振控制器的信號接收端，所述偏振控制器 將接收的所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直P光的振動方向旋轉(zhuǎn)90°變換為準(zhǔn)直S光輸出至偏振分 束棱鏡的第二信號接收端，所述偏振分束棱鏡將所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直S光反射輸出至所 述偏振分束棱鏡的出射端口，
所述P光和S光在出射端口形成振動方向相互垂直且頻率差為
N-v| MHZ的正交偏振光束發(fā)射，且0. 05< 一-ν| <0. 2。本發(fā)明的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射 系統(tǒng)還提供另外一種結(jié)構(gòu)所述發(fā)射系統(tǒng)包括2 μ m激光器、第一光纖準(zhǔn)直器、第二光纖準(zhǔn) 直器、第五光纖準(zhǔn)直器、第六光纖準(zhǔn)直器、偏振片、第二偏振片、光纖分束器、第一聲光移頻 器、第二聲光移頻器、偏振分束棱鏡、第一光纖、第二光纖和第三光纖，
所述2 μ m激光器輸出波長為2 μ m的激光至光纖分束器的信號接收端，所述光纖分束 器將所述激光按照分束比x:y分成兩束，其中，
一束激光通過第一光纖輸入至第一聲光移頻器的信號接收端，所述第一聲光移頻器將 接收的所述激光移頻uMHZ后輸出至第一光纖準(zhǔn)直器的信號接收端，所述第一光纖準(zhǔn)直器 將移頻uMHZ的激光準(zhǔn)直后輸出至偏振片的信號接收端，所述偏振片將移頻uMHZ的準(zhǔn)直激 光變換為偏振方向與偏振分束棱鏡的光軸方向相同的線偏振光輸出至第二光纖準(zhǔn)直器的 信號接收端，所述第二光纖準(zhǔn)直器輸出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光至第三光纖的信 號接收端，所述第三光纖輸出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光至偏振分束棱鏡的第一信 號接收端，所述偏振分束棱鏡將所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光的P光透射輸出至所述偏 振分束棱鏡的出射端口，
另一束激光通過第二光纖輸入至第二聲光移頻器的信號接收端，所述第二聲光移頻器將接收的所述激光移頻vMHZ后輸出至第五光纖準(zhǔn)直器的信號接收端，所述第五光纖準(zhǔn) 直器將移頻vMHZ的激光準(zhǔn)直后輸出至第二偏振片的信號接收端，所述第二偏振片將移頻 vMHZ的準(zhǔn)直激光變換為偏振方向與所述偏振分束棱鏡的光軸方向垂直的線偏振光輸出至 第六光纖準(zhǔn)直器的信號接收端，所述第六光纖準(zhǔn)直器輸出所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直線偏振 光至偏振分束棱鏡的第二信號接收端，所述偏振分束棱鏡將所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直線偏 振光的S光反射輸出至所述偏振分束棱鏡的出射端口，
所述P光和S光在出射端口形成振動方向相互垂直且頻率差為MHZ的正交偏振 光束發(fā)射，且 0. 05< v| <0.2。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供了一種近紅外波段(2μπι)的偏振正交激光發(fā) 射系統(tǒng)，該偏振正交發(fā)射系統(tǒng)采用了兩路獨立的光路來產(chǎn)生正交偏振的2 μ m激光光束，避 免了現(xiàn)有的正交偏振光源發(fā)射系統(tǒng)(he-Ne激光器通過塞曼效應(yīng)來實現(xiàn)偏振正交光源發(fā)射 系統(tǒng))所存在的偏振混合誤差問題，能夠提高激光外差干涉儀的測量精度；本發(fā)明中光纖 分束器的分束比可以根據(jù)需要進行調(diào)整，進而能夠獲得所需要的任意功率比的偏振正交光 束；本發(fā)明引入多個光纖準(zhǔn)直器，最大限度地提高了光束的傳播效率，避免了不必要的光束 能量損失。


圖1是本發(fā)明的具體實施方式
一中所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲 光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的具體實施方式
二中所 述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖，圖3是現(xiàn)有的光纖準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有的光纖分束器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖 5是現(xiàn)有的偏振控制器的示意圖；圖6是現(xiàn)有的偏振分束棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一根據(jù)說明書附圖1、2、3、4、5和6具體說明本實施方式，本實施方 式所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，所 述發(fā)射系統(tǒng)包括2 μ m激光器1、第一光纖準(zhǔn)直器2-1、第二光纖準(zhǔn)直器2-2、偏振片3、光纖 分束器4、第一聲光移頻器5、第二聲光移頻器6、偏振控制器7、偏振分束棱鏡8、第一光纖 9-1、第二光纖9-2和第三光纖9-3，
所述2 μ m激光器1輸出波長為2 μ m的激光至第一光纖準(zhǔn)直器2_1的信號接收端，所 述第一光纖準(zhǔn)直器2-1輸出2 μ m的準(zhǔn)直激光至偏振片3的信號接收端，所述偏振片3輸出 P光至第二光纖準(zhǔn)直器2-2的信號接收端，所述第二光纖準(zhǔn)直器2-2輸出準(zhǔn)直P光至光纖分 束器4的信號接收端，所述光纖分束器4將所述準(zhǔn)直P光按照分束比x:y分成兩束，其中， 一束準(zhǔn)直P光通過第一光纖9-1輸入至第一聲光移頻器5的信號接收端，所述第一聲 光移頻器5將接收的所述準(zhǔn)直P光移頻uMHZ后輸出至第三光纖9-3的信號接收端，所述第 三光纖9-3輸出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直P光至偏振分束棱鏡8的第一信號接收端8-1，所 述偏振分束棱鏡8將所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直P光透射輸出至所述偏振分束棱鏡8的出射 端口 8-3，
6另一束準(zhǔn)直P光通過第二光纖9-2輸入至第二聲光移頻器6的信號接收端，所述第二 聲光移頻器6將接收的所述準(zhǔn)直P光移頻vMHZ后輸出至偏振控制器7的信號接收端，所述 偏振控制器7將接收的所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直P光的振動方向旋轉(zhuǎn)90°變換為準(zhǔn)直S光 輸出至偏振分束棱鏡8的第二信號接收端8-2，所述偏振分束棱鏡8將所述被移頻vMHZ的 準(zhǔn)直S光反射輸出至所述偏振分束棱鏡8的出射端口 8-3，
所述P光和S光在出射端口 8-3形成振動方向相互垂直且頻率差為MHZ的正交 偏振光束發(fā)射，且0.05< |a-v| <0.2。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一的不同之處在于本實施方式所 述的發(fā)射系統(tǒng)還包括第三光纖準(zhǔn)直器2-3和第四光纖準(zhǔn)直器2-4，所述第三光纖準(zhǔn)直器2-3 的信號接收端與第三光纖9-3的信號輸出端連接，所述第三光纖準(zhǔn)直器2-3的信號輸出端 與偏振分束棱鏡8的第一信號接收端8-1連接；所述第四光纖準(zhǔn)直器2-4的信號接收端與 偏振控制器7的信號輸出端連接，所述第四光纖準(zhǔn)直器2-4的信號輸出端與偏振分束棱鏡 8的第二信號接收端8-2連接。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二的不同之處在于本實施方 式所述的光纖分束器4的分束比x:y=50 50
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一、二或三的不同之處在于本實施方
式所述的v| =0. 1。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一、二、三或四的不同之處在于本 實施方式所述的《 = 100 ,V = 99.9。本實施方式中，各光纖為單模保偏光纖，長度為半米，采用光纖傳輸光束，使光束 不易受大氣擾動，同時可以在一定程度上縮小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊。本實施方式中，P光為垂直紙面的光，S光為平行紙面的光。本實施方式中，2μπι激光器1的發(fā)射波長為2μπι的激光光束，該激光器連續(xù)輸出 光束，輸出光為線偏振的P光，消光比為22dB，輸出波長為2050. 015nm,輸出功率為1. 22W, 輸出的光斑直徑為4. 56mm。本實施方式中，利用偏振片3可以將2 μ m激光器1輸出的光束變換為更為理想的 線偏振的P光。本實施方式中的各光纖準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述光纖準(zhǔn)直器由帶有FC適配 器接頭的單模光纖和一個透鏡組成，通過調(diào)整兩者之間的間距，使得單模光纖的出射端面 處于透鏡的焦平面處。本實施方式中的偏振片3具有對入射光遮蔽或透過的功能，可使縱向或橫向光一 種透過，一種遮蔽，所述的偏振片3是由偏振膜、內(nèi)保護膜、壓敏膠層及外保護膜層壓而成 的復(fù)合材料，通過旋轉(zhuǎn)偏振片3，就可以使通過的光束改變其偏振狀態(tài)。本實施方式中的各聲光移頻器是一種改變輸入信號光頻率的一種聲光器件，它是 利用布拉格效應(yīng)來實現(xiàn)光束頻率的改變，本實施方式中所用的各聲光移頻器是Brimrose 公司的產(chǎn)品，該產(chǎn)品移頻的中心頻率是100MHz，移頻帶寬是10MHz。聲光移頻器器件一般 有三個端口，一個輸入端口，兩個輸出端口，輸出端口分別是未移頻的零級光和移頻的一級光。這兩束光的布拉格角為82mrad。本實施方式的發(fā)射系統(tǒng)中所用的就是1級光的輸出端 口，該輸出端口比相應(yīng)的輸入端口的頻率增加了 IOOMHz。本實施方式中的偏振控制器7的結(jié)構(gòu)原理如圖5所示，偏振控制器7 —般由兩個 1/4波片和一個1/2波片組成，其中各波片的延遲量固定，相對角度是可變的，它的控制原 理是第一個1/4波片7-1把任意的輸入偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€偏振光，1/2波片7-2把此線偏振 光準(zhǔn)到任意期望得到的偏振方向，最終第二個1/4波片7-3再將該偏振光轉(zhuǎn)變成任何希望 得到的輸出偏振態(tài)。本實施方式中，通過偏振控制器7來把光束振動方向改變90°，然后再通過第四光 纖準(zhǔn)直器2-4，以平行光的方式進入到偏振分束棱鏡8的第二信號接收端8-2，傳輸進入到 偏振分束棱鏡8的內(nèi)部；而經(jīng)過第一聲光移頻器5后的光束直接通過第三光纖9-3和第三 光纖準(zhǔn)直器2-3后，通過第一信號接收端8-1而進入到偏振分束棱鏡8的內(nèi)部。由于光束在 通過偏振片3時，通過旋轉(zhuǎn)偏振片3的光軸方向，使得偏振片3的光軸方向剛好跟偏振分 束棱鏡8的光軸方向重合，因此，通過第一信號接收端8-1進入到偏振分束棱鏡8的光束的 振動方向和偏振分束棱鏡8的方向重合，因此所述光束直接透射進出射端口 8-3。而通過第 二信號接收端8-2進入到偏振分束棱鏡8的光束的振動方向和偏振分束棱鏡8的振動方向 垂直，因此所述光束直接反射到出射端口 8-3，最終在出射端口 8-3就獲得了頻差為100KHZ 的正交偏振混合光束。
具體實施方式
六根據(jù)說明書附圖1、2、3、4、5和6具體說明本實施方式，本實施方 式所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2 μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，所 述發(fā)射系統(tǒng)包括2 μ m激光器1、第一光纖準(zhǔn)直器2-1、第二光纖準(zhǔn)直器2-2、第五光纖準(zhǔn)直 器2-5、第六光纖準(zhǔn)直器2-6、偏振片3、第二偏振片3-1、光纖分束器4、第一聲光移頻器5、 第二聲光移頻器6、偏振分束棱鏡8、第一光纖9-1、第二光纖9-2和第三光纖9-3，
所述2 μ m激光器1輸出波長為2 μ m的激光至光纖分束器4的信號接收端，所述光纖 分束器4將所述激光按照分束比x:y分成兩束，其中，
一束激光通過第一光纖9-1輸入至第一聲光移頻器5的信號接收端，所述第一聲光移 頻器5將接收的所述激光移頻uMHZ后輸出至第一光纖準(zhǔn)直器2-1的信號接收端，所述第 一光纖準(zhǔn)直器2-1將移頻uMHZ的激光準(zhǔn)直后輸出至偏振片3的信號接收端，所述偏振片3 將移頻uMHZ的準(zhǔn)直激光變換為偏振方向與偏振分束棱鏡8的光軸方向相同的線偏振光輸 出至第二光纖準(zhǔn)直器2-2的信號接收端，所述第二光纖準(zhǔn)直器2-2輸出所述被移頻uMHZ的 準(zhǔn)直線偏振光至第三光纖9-3的信號接收端，所述第三光纖9-3輸出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn) 直線偏振光至偏振分束棱鏡8的第一信號接收端8-1，所述偏振分束棱鏡8將所述被移頻 uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光的P光透射輸出至所述偏振分束棱鏡8的出射端口 8-3，
另一束激光通過第二光纖9-2輸入至第二聲光移頻器6的信號接收端，所述第二聲光 移頻器6將接收的所述激光移頻vMHZ后輸出至第五光纖準(zhǔn)直器2-5的信號接收端，所述第 五光纖準(zhǔn)直器2-5將移頻vMHZ的激光準(zhǔn)直后輸出至第二偏振片3-1的信號接收端，所述第 二偏振片3-1將移頻vMHZ的準(zhǔn)直激光變換為偏振方向與所述偏振分束棱鏡8的光軸方向 垂直的線偏振光輸出至第六光纖準(zhǔn)直器2-6的信號接收端，所述第六光纖準(zhǔn)直器2-6輸出 所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直線偏振光至偏振分束棱鏡8的第二信號接收端8-2，所述偏振分束 棱鏡8將所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直線偏振光的S光反射輸出至所述偏振分束棱鏡8的出射
8端口 8-3，
所述P光和S光在出射端口 8-3形成振動方向相互垂直且頻率差為MHZ的正交 偏振光束發(fā)射，且0.05< |"| <0.2。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
六的不同之處在于本實施方式所 述的發(fā)射系統(tǒng)還包括第三光纖準(zhǔn)直器2-3和第四光纖準(zhǔn)直器2-4，所述第三光纖準(zhǔn)直器2-3 的信號接收端與第三光纖9-3的信號輸出端連接，所述第三光纖準(zhǔn)直器2-3的信號輸出端 與偏振分束棱鏡8的第一信號接收端8-1連接；所述第四光纖準(zhǔn)直器2-4的信號接收端與 第六光纖準(zhǔn)直器2-6的信號輸出端連接，所述第四光纖準(zhǔn)直器2-4的信號輸出端與偏振分 束棱鏡8的第二信號接收端8-2連接。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
六或七的不同之處在于本實施方 式所述的光纖分束器4的分束比x:y=50 50
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
六、七或八的不同之處在于本實施方
式所述的=0. 1。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
六、七、八或九的不同之處在于本 實施方式所述的a = IOCi ,V = 99.9。
9
權(quán)利要求
一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μm偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射系統(tǒng)包括2μm激光器(1)、第一光纖準(zhǔn)直器(2 1)、第二光纖準(zhǔn)直器(2 2)、偏振片(3)、光纖分束器(4)、第一聲光移頻器(5)、第二聲光移頻器(6)、偏振控制器(7)、偏振分束棱鏡(8)、第一光纖(9 1)、第二光纖(9 2)和第三光纖(9 3)，所述激光器(1)輸出波長為2μm的激光至第一光纖準(zhǔn)直器(2 1)的信號接收端，所述第一光纖準(zhǔn)直器(2 1)輸出2μm的準(zhǔn)直激光至偏振片(3)的信號接收端，所述偏振片(3)輸出P光至第二光纖準(zhǔn)直器(2 2)的信號接收端，所述第二光纖準(zhǔn)直器(2 2)輸出準(zhǔn)直P光至光纖分束器(4)的信號接收端，所述光纖分束器(4)將所述準(zhǔn)直P光按照分束比x:y分成兩束，其中，一束準(zhǔn)直P光通過第一光纖(9 1)輸入至第一聲光移頻器(5)的信號接收端，所述第一聲光移頻器(5)將接收的所述準(zhǔn)直P光移頻uMHZ后輸出至第三光纖(9 3)的信號接收端，所述第三光纖(9 3)輸出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直P光至偏振分束棱鏡(8)的第一信號接收端(8 1)，所述偏振分束棱鏡(8)將所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直P光透射輸出至所述偏振分束棱鏡(8)的出射端口(8 3)，另一束準(zhǔn)直P光通過第二光纖(9 2)輸入至第二聲光移頻器(6)的信號接收端，所述第二聲光移頻器(6)將接收的所述準(zhǔn)直P光移頻vMHZ后輸出至偏振控制器(7)的信號接收端，所述偏振控制器(7)將接收的所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直P光的振動方向旋轉(zhuǎn)90°變換為準(zhǔn)直S光輸出至偏振分束棱鏡(8)的第二信號接收端(8 2)，所述偏振分束棱鏡(8)將所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直S光反射輸出至所述偏振分束棱鏡(8)的出射端口(8 3)，所述P光和S光在出射端口(8 3)形成振動方向相互垂直且頻率差為MHZ的正交偏振光束發(fā)射，且0.05<<0.2。51525dest_path_image001.jpg,968666dest_path_image002.jpg,938283dest_path_image002.jpg
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正 交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射系統(tǒng)還包括第三光纖準(zhǔn)直器(2-3)和第四光纖準(zhǔn)直 器(2-4)，所述第三光纖準(zhǔn)直器(2-3)的信號接收端與第三光纖(9-3)的信號輸出端連接， 所述第三光纖準(zhǔn)直器(2-3)的信號輸出端與偏振分束棱鏡(8)的第一信號接收端(8-1)連 接；所述第四光纖準(zhǔn)直器(2-4)的信號接收端與偏振控制器(7)的信號輸出端連接，所述第 四光纖準(zhǔn)直器(2-4)的信號輸出端與偏振分束棱鏡(8)的第二信號接收端(8-2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正 交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于光纖分束器(4)的分束比x:y=50 :50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于=0. 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正 交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于《 = 100 ,V = 99.9。
6.一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μπι偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特 征在于所述發(fā)射系統(tǒng)包括2 μ m激光器(1)、第一光纖準(zhǔn)直器(2-1)、第二光纖準(zhǔn)直器(2-2)、 第五光纖準(zhǔn)直器(2-5)、第六光纖準(zhǔn)直器(2-6)、偏振片(3)、第二偏振片(3-1)、光纖分束器 (4)、第一聲光移頻器(5)、第二聲光移頻器(6)、偏振分束棱鏡(8)、第一光纖(9-1)、第二光纖(9-2)和第三光纖(9-3)，所述2μπι激光器(1)輸出波長為2μπι的激光至光纖分束器(4)的信號接收端，所述 光纖分束器(4)將所述激光按照分束比x:y分成兩束，其中，一束激光通過第一光纖(9-1)輸入至第一聲光移頻器(5)的信號接收端，所述第一聲 光移頻器(5)將接收的所述激光移頻uMHZ后輸出至第一光纖準(zhǔn)直器(2-1)的信號接收端， 所述第一光纖準(zhǔn)直器(2-1)將移頻uMHZ的激光準(zhǔn)直后輸出至偏振片(3)的信號接收端，所 述偏振片(3)將移頻uMHZ的準(zhǔn)直激光變換為偏振方向與偏振分束棱鏡(8)的光軸方向相 同的線偏振光輸出至第二光纖準(zhǔn)直器(2-2)的信號接收端，所述第二光纖準(zhǔn)直器(2-2)輸 出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光至第三光纖(9-3)的信號接收端，所述第三光纖(9-3) 輸出所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光至偏振分束棱鏡(8)的第一信號接收端(8-1)，所述 偏振分束棱鏡(8)將所述被移頻uMHZ的準(zhǔn)直線偏振光的P光透射輸出至所述偏振分束棱 鏡(8)的出射端口 (8-3)，另一束激光通過第二光纖(9-2)輸入至第二聲光移頻器(6)的信號接收端，所述第二 聲光移頻器(6)將接收的所述激光移頻vMHZ后輸出至第五光纖準(zhǔn)直器(2-5)的信號接收 端，所述第五光纖準(zhǔn)直器(2-5)將移頻vMHZ的激光準(zhǔn)直后輸出至第二偏振片(3-1)的信號 接收端，所述第二偏振片(3-1)將移頻vMHZ的準(zhǔn)直激光變換為偏振方向與所述偏振分束棱 鏡(8)的光軸方向垂直的線偏振光輸出至第六光纖準(zhǔn)直器(2-6)的信號接收端，所述第六 光纖準(zhǔn)直器(2-6)輸出所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直線偏振光至偏振分束棱鏡(8)的第二信號 接收端(8-2)，所述偏振分束棱鏡(8)將所述被移頻vMHZ的準(zhǔn)直線偏振光的S光反射輸出 至所述偏振分束棱鏡(8)的出射端口(8-3)，所述P光和S光在出射端口(8-3)形成振動方向相互垂直且頻率差為MHZ的正交偏振光束發(fā)射，且0.05< |u-v| <0.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正 交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射系統(tǒng)還包括第三光纖準(zhǔn)直器(2-3)和第四光纖準(zhǔn)直 器(2-4)，所述第三光纖準(zhǔn)直器(2-3)的信號接收端與第三光纖(9-3)的信號輸出端連接， 所述第三光纖準(zhǔn)直器(2-3)的信號輸出端與偏振分束棱鏡(8)的第一信號接收端(8-1)連 接；所述第四光纖準(zhǔn)直器(2-4)的信號接收端與第六光纖準(zhǔn)直器(2-6)的信號輸出端連接， 所述第四光纖準(zhǔn)直器(2-4)的信號輸出端與偏振分束棱鏡(8)的第二信號接收端(8-2)連 接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正 交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于光纖分束器(4)的分束比x:y=50 :50。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于=0. 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μ m偏振正 交激光發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于《 = 100 ,V= 99.9。
全文摘要
一種應(yīng)用于激光外差干涉儀的基于聲光調(diào)制的2μm偏振正交激光發(fā)射系統(tǒng)，它涉及一種偏振正交的激光光源發(fā)射系統(tǒng)。它解決了現(xiàn)有的正交偏振光源發(fā)射系統(tǒng)因偏振混合誤差而導(dǎo)致激光外差干涉儀測量精度低的問題，本發(fā)明包括2μm激光器、多個光纖準(zhǔn)直器、偏振片、光纖分束器、兩個聲光移頻器、偏振控制器、偏振分束棱鏡和多個光纖，2μm激光器的激光經(jīng)光纖準(zhǔn)直器和偏振片后進入光纖分束器，其將輸入的激光分為兩束P光，一束P光經(jīng)光纖進入一個聲光移頻器移頻后進入偏振分束棱鏡，另一束P光移頻后進入偏振控制器，該偏振控制器將P光變?yōu)镾光輸出給偏振分束棱鏡，該P光和S光在該偏振分束棱鏡出射端口形成正交偏振光束發(fā)射。本發(fā)明適用于激光外差干涉儀的光源系統(tǒng)。
文檔編號G02B27/09GK101916957SQ20101024604
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者叢海芳, 曲楊, 李彥超, 王春暉, 高龍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)