專利名稱：一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種痕量氣體光譜探測和自由空間光通信中激光與大氣相互作用的動力學(xué)特性研究領(lǐng)域，特別是涉及一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多光程池大致可分為共振型多光程池和非共振型多光程池。共振型多光程池調(diào)節(jié)比較復(fù)雜且對光源要求比較高，并且在測量中要保證光與多光程池嚴(yán)格共振，因而實際應(yīng)用中不是很方便。最簡單的非共振型多光程池可通過兩平面反射鏡實現(xiàn)，如專利申請?zhí)枮?01110131656. 3 一種用于吸收光譜測定的氣體吸收池，通過兩片平面反射鏡增加吸收 光程，提高光譜測定靈敏度，然而反射次數(shù)受限于平面反射鏡的尺寸，另外就是最常用利用三面凹面反射鏡構(gòu)成的 White 池[I] White, John (1942). 〃Long Optical Paths ofLarge Aperture' Journal of the Optical Society of America 32 (5) : 285 具有反射次數(shù)容易控制，通光孔徑大等優(yōu)點，然而穩(wěn)定性上要比Herriott池[2] D. Herriott,H. Kogelinik, R. Kompfner. Appl. Opt, 1964, 3(4): 523 526 要差，并且 Herriott 池只有兩片鏡子，具有定位更加簡單和受機械加工偏差影響較小的優(yōu)點。然而這兩種傳統(tǒng)的多光程池同普通的兩片平面反射鏡構(gòu)成的多光程池一樣，有效光程相對較短。為了彌補這一點，專利申請?zhí)?00410065013. 3可調(diào)諧多次反射光學(xué)吸收的方法及裝置對傳統(tǒng)的Herriott池做了改進(jìn)，將其中一塊平面反射鏡均分為兩片，大大提高了有效光程。然而這種結(jié)構(gòu)在調(diào)節(jié)三片反射鏡共軸時帶來了不便，且反射鏡調(diào)節(jié)的角度非常小，不易調(diào)節(jié)。為此我們提出了將其中一面凹面腔鏡用平面腔鏡代替，這樣大大簡化了共軸調(diào)節(jié)，并用壓電晶體的伸縮控制角度的微小變化，大大提高了調(diào)節(jié)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有高精度、高靈敏度、操作簡單、具有自動控制功能的可調(diào)諧多光程系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
本發(fā)明的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，包括角度旋轉(zhuǎn)裝置、長度調(diào)節(jié)裝置、DSP控制器和一個呈圓柱體的可以保持真空度且能承受一定高壓的主體，所述主體結(jié)構(gòu)為中部為直管，直管的兩側(cè)均設(shè)置有可伸縮的波紋管，兩側(cè)的所述波紋管均與所述直管之間均固定有卡環(huán)，所述波紋管的外側(cè)均設(shè)置有端蓋，所述直管、波紋管和端蓋使主體呈一個密閉容器，兩側(cè)的所述端蓋均向外延伸形成環(huán)狀的卡接部，所述主體兩側(cè)的所述卡環(huán)與所述連接部之間均設(shè)置有三組與中心對稱的固定裝置。所述主體內(nèi)一側(cè)的端蓋處裝有平面反射鏡，所述主體與所述平面反射鏡對應(yīng)的端蓋上設(shè)光入射口和光出射口，所述主體內(nèi)另一側(cè)的端蓋處裝有凹面反射鏡組，所述角度旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述凹面反射鏡組對應(yīng)的端蓋上且用于改變所述凹面反射鏡組水平角度。兩側(cè)的所述端蓋的外側(cè)均固定連接有長度調(diào)節(jié)裝置，所述長度調(diào)節(jié)裝置用于拉伸或壓縮端蓋，以帶動波紋管拉伸或壓縮，從而改變主體的水平距離。所述DSP控制器用于驅(qū)動所述長度調(diào)節(jié)裝置運動和自動控制所述的角度旋轉(zhuǎn)裝置的水平旋轉(zhuǎn)角度。所述的凹面反射鏡組由兩個半圓共軸的凹面反射鏡組成，下半部凹面反射鏡固定，上半部凹面反射鏡可改變其水平旋轉(zhuǎn)的角度，所述下半部凹面反射鏡與所述上半部凹面反射鏡通過凹鏡接觸面固定軸連接，所述上半部凹面反射鏡與端蓋之間設(shè)置有彈簧。所述角度旋轉(zhuǎn)裝置為兩個，兩個所述角度旋轉(zhuǎn)裝置水平安裝在與上半部凹面反射鏡對應(yīng)的所述端蓋上，所述角度旋轉(zhuǎn)裝置為壓電晶體調(diào)節(jié)器，所述壓電晶體調(diào)節(jié)器包括后座、壓電晶體和活動塞，所述后座內(nèi)安裝有向外延伸的活動塞，所述活動塞延伸至所述上半部凹面反射鏡的端面，所述壓電晶體設(shè)置在所述后座與所述活動塞之間用于驅(qū)動活動塞運動。 所述長度調(diào)節(jié)裝置為步進(jìn)電機，所述步進(jìn)電機的輸出軸與端蓋連接。所述固定裝置包括導(dǎo)軌和卡塊，所述卡環(huán)與所述卡接部均設(shè)置有對應(yīng)的通孔，所述導(dǎo)軌貫穿所述卡環(huán)與所述卡接部之間且兩端均相外延伸，所述導(dǎo)軌的兩端均設(shè)有卡塊。所述DSP控制器包括高速DSP處理器、步進(jìn)電機驅(qū)動電路和壓電晶體驅(qū)動電路，所述高速DSP處理器用于控制所述步進(jìn)電機驅(qū)動電路與壓電晶體驅(qū)動電路，所述步進(jìn)電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述步進(jìn)電機輸出軸的前進(jìn)或后退，所述壓電晶體驅(qū)動電路用于改變其電壓，從而改變所述壓電晶體的驅(qū)動電壓，使其長度伸縮或縮短，從而推動活動塞伸長或縮短。所述主體的頂部設(shè)有進(jìn)口管路，所述進(jìn)氣管路與外部標(biāo)準(zhǔn)樣品氣體連通，所述主體的底部設(shè)有出口管路，所述出口管路完全密封或連接真空泵。還包括支架，所述主體固定在所述支架上，所述支架固定在光學(xué)平臺上。還包括電機支架，所述步進(jìn)電機固定在所述電機支架上，所述電機支架固定在光學(xué)平臺上。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為
一、易于調(diào)諧本發(fā)明裝置采用平面反射鏡和凹面鏡組構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)，與采用兩塊凹面鏡組成的吸收池相比，只要將裝置兩端鏡面調(diào)節(jié)平行就可以了，免去了共軸調(diào)節(jié)麻煩。二、增加了光程長度與傳統(tǒng)的Herriott池相比，此裝置可以通過調(diào)節(jié)凹面鏡的旋轉(zhuǎn)角度可以使光斑在鏡面上實現(xiàn)多周期反射，大大增加了光程長度。三、角度和長度自動調(diào)節(jié)根據(jù)光程的要求輸入到DSP控制器，經(jīng)過DSP控制器計算出凹面反射鏡旋轉(zhuǎn)的角度，以及旋轉(zhuǎn)此角度壓電晶體(PZT)所需電壓，輸出信號觸發(fā)驅(qū)動實現(xiàn)角度的自動旋轉(zhuǎn)，同時驅(qū)動步進(jìn)電機，帶動波紋管拉伸或壓縮，實現(xiàn)反射池的距離d的水平伸長和壓縮。


圖I是本發(fā)明中一種可調(diào)諧多光程裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中一種可調(diào)諧多光程裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中角度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中壓電晶體調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明中具有三鏡光學(xué)結(jié)構(gòu)的多次反射裝置光路結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明中的焦距為2L0的兩塊焦距相同的共軸Herriott型反射示意圖。圖7為本發(fā)明中的平面反射鏡鏡面上的反射光斑分布結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明中多光程裝置控制原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖I一圖8所示，本發(fā)明的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，包括角度旋轉(zhuǎn)裝置25、 支架2、電機支架16、DSP控制器和一個呈圓柱體的可以保持真空度且能承受一定高壓的主體1，主體I固定在支架2上，支架2固定在光學(xué)平臺3上，主體I的頂部設(shè)有進(jìn)口管路4，進(jìn)氣管路4與外部標(biāo)準(zhǔn)樣品氣體連通，在進(jìn)口管路4上設(shè)置有控制閥門，主體I的底部設(shè)有出口管路5，出口管路5完全密封或連接真空泵，在出口管路5上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門。主體I結(jié)構(gòu)為中部為直管6，直管6的一側(cè)設(shè)置有可伸縮的左波紋管7，直管6的另一側(cè)設(shè)置有可伸縮的右波紋管8，左波紋管7和右波紋管8為201不銹鋼金屬波紋管，具有高溫、高壓、耐腐蝕的特性，左波紋管7和右波紋管8均與直管6之間均固定有卡環(huán)9，左波紋管7的外側(cè)設(shè)置有左端蓋10，右波紋管8的外側(cè)設(shè)置有右端蓋11，直管6、左波紋管7、右波紋管8、左端蓋10和右端蓋11使主體I呈一個密閉容器，主體I是一個可以保持真空度且能承受一定高壓的密閉容器，左端蓋10和右端蓋11均向外延伸形成環(huán)狀的卡接部12，主體I兩側(cè)的卡環(huán)9與連接部12之間均設(shè)置有三組與中心對稱的固定裝置；
固定裝置包括導(dǎo)軌13和卡塊14，卡環(huán)9與卡接部12均設(shè)置有對應(yīng)的通孔，導(dǎo)軌13貫穿卡環(huán)9與卡接部12之間且兩端均相外延伸，導(dǎo)軌13的兩端均設(shè)有卡塊14，位于內(nèi)側(cè)的卡塊14固定連接，位于外側(cè)的卡塊14可以沿導(dǎo)軌13活動固定，左端蓋10和右端蓋11的外側(cè)均固定連接有長度調(diào)節(jié)裝置，長度調(diào)節(jié)裝置為步進(jìn)電機15，步進(jìn)電機15固定在電機支架16上，電機支架16固定在光學(xué)平臺3上，兩側(cè)的步進(jìn)電機15分別與左端蓋10和右端蓋
11固定連接，步進(jìn)電機15用于拉伸或壓縮左端蓋10和右端蓋11，從而使左波紋管7和右波紋管8拉伸或壓縮，從而改變主體I的水平距離。主體I內(nèi)一側(cè)的右端蓋11處裝有平面反射鏡17，平面反射鏡17是一種具有高度反射系數(shù)的平面反射鏡17，為金膜高度反射平面反射鏡17，其反射率不小于99. 5%，激光在反射池中的反射次數(shù)不低于100次，主體I與平面反射鏡17對應(yīng)的右端蓋11上設(shè)光入射口 18和光出射口 19，主體I內(nèi)另一側(cè)的左端蓋10處裝有凹面反射鏡組20，凹面反射鏡組20由兩個半圓共軸的凹面反射鏡組成，下半部凹面反射鏡22固定，上半部凹面反射鏡21可改變其水平旋轉(zhuǎn)的角度，下半部凹面反射鏡22與上半部凹面反射鏡21通過凹鏡接觸面固定軸23連接，上半部凹面反射鏡21與左端蓋10之間設(shè)置有彈簧24。角度旋轉(zhuǎn)裝置25為兩個，兩個角度旋轉(zhuǎn)裝置25水平安裝在與上半部凹面反射鏡21對應(yīng)的左端蓋10上，角度旋轉(zhuǎn)裝置25為壓電晶體調(diào)節(jié)器，壓電晶體調(diào)節(jié)器包括后座251、壓電晶體252和活動塞253，后座251內(nèi)安裝有向外延伸的活動塞253，活動塞253延伸至上半部凹面反射鏡21的端面，壓電晶體252設(shè)置在后座251與活動塞253之間用于驅(qū)動活動塞253運動，用于改變凹面反射鏡組20水平角度。
DSP控制器包括高速DSP處理器261、步進(jìn)電機驅(qū)動電路262和壓電晶體驅(qū)動電路263，高速DSP處理器261用于控制步進(jìn)電機驅(qū)動電路262與壓電晶體驅(qū)動電路263，步進(jìn)電機驅(qū)動電路262用于驅(qū)動步進(jìn)電機15輸出軸的前進(jìn)或后退，壓電晶體驅(qū)動電路263用于改變其電壓，從而改變壓電晶體252的驅(qū)動電壓，使其長度伸縮或縮短，從而推動活動塞253伸長或縮短。DSP控制器還連接有用于傳輸數(shù)據(jù)的USB通信27和用于顯示的液晶顯示器28，電源29為整個裝置供電。所述的多光程水平位移的調(diào)節(jié)過程如下
高速DSP處理器261控制的步進(jìn)電機驅(qū)動電路262，從而控制步進(jìn)電機15的輸出軸水平位移距離，具體如下步進(jìn)電機驅(qū)動電路162驅(qū)動左方的步進(jìn)電機15和右方的步進(jìn)電機15，從而帶動左波紋管7和右波紋管8的壓縮或伸長，平面反射鏡17、凹面反射鏡組20也做水平的前進(jìn)或后退，從而實現(xiàn)光程的水平自動調(diào)節(jié)，滿足不同光程測試需要，通過固定裝置 的固定，防止左波紋管7和右波紋管8晃動。所述的多光程繞垂軸水平旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過程如下
凹鏡接觸面固定軸23使得上半部凹面反射鏡21可以繞垂直的凹鏡接觸面固定軸23轉(zhuǎn)動，高速DSP處理器261控制壓電晶體驅(qū)動電路263，改變其電壓，從而改變壓電晶體252的驅(qū)動電壓，致使其長度伸縮，從而推動活動塞253的伸長或縮短，當(dāng)位于前面的角度旋轉(zhuǎn)裝置25中的壓電晶體252的電壓增大時，則位于后側(cè)的角度旋轉(zhuǎn)裝置25中的壓電晶體252電壓減小，兩者的驅(qū)動電壓成對稱關(guān)系，于是前面的壓電晶體252推動活動塞253往前運動(伸長)，位于后側(cè)的壓電晶體252推動活動塞253往后(壓縮)運動，從而使凹面鏡組20的上半部凹面反射鏡21沿著凹鏡接觸面固定軸23軸逆時針方向轉(zhuǎn)動，如果前面的壓電晶體252推動活動塞253往后運動(壓縮)，位于后側(cè)的壓電晶體252推動活動塞253往前運動(伸長)，從而使凹面鏡組20的上半部凹面反射鏡21沿著凹鏡接觸面固定軸23順時針方向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明工作原理為光束由光入射口 18進(jìn)入主體I中，在平面反射鏡17和凹面反射鏡組20之間形成多次反射，最后光束通過光出射口 19射出，DSP控制器控制步進(jìn)電機15輸出軸的運動，從而壓縮或拉伸左波紋管7和右波紋管8，從而實現(xiàn)光程的水平距離d自動調(diào)節(jié)，同時通過角度旋轉(zhuǎn)裝置25改變凹面反射鏡組20的上半部凹面鏡21的角度，從而實現(xiàn)光斑在鏡面上的多周期反射，達(dá)到增加光程的目的。多光程系統(tǒng)的光路計算過程如下
在圖5中，一塊曲率半徑為R
的凹面反射鏡從中間切成上半部凹面反射鏡21和下半部凹面反射鏡22，上半部凹面反射鏡21和下半部凹面反射鏡22與平面反射鏡17，三鏡平行放置，共同構(gòu)成平-凹穩(wěn)定腔。下半部凹面反射鏡22、平面反射鏡17兩鏡固定不動，上半部凹面反射鏡21和下半部凹面反射鏡22在切割線連接處重合，平面反射鏡17平行于凹面鏡切割線兩端開槽孔，使兩槽孔平行于切割線，兩槽孔的尺寸大于入射光斑和出射光斑，并且不影響相鄰光斑的反射，激光束從平面反射鏡17上任一個槽孔水平入射，經(jīng)過在腔內(nèi)多次反射后最終從另外一個槽孔出射，通過角度旋轉(zhuǎn)裝置25的轉(zhuǎn)動角度，凹面鏡在平面反射鏡17上曲率中心位置改變，此時圖5可以等效為焦距為2L0的兩塊焦距相同的共軸Herriott型反射裝置，如圖6所示。
光束從平面反射鏡17水平入射，凹面鏡上第一次反射光斑的初始位置可以表示成( , y。)，那么在第2n次反射后凹面鏡的投影點坐標(biāo)可以表示成(x2n，y2n)，則
x2n = Asm( 2ηθ + )(I)
y2n = ^4cos(2^^ + ￡r)(2)
cos25 = l —A , A0 = I , 0 <5 <-(3)
R 0 292
式中，1 表示鏡面上每一圈光斑數(shù)。由(I) (3)可以看出反射光斑在凹面鏡面上投影都是一個橢圓。若上半部凹面反射鏡21鏡片，使其在水平面上旋轉(zhuǎn)一小角度，那么上半部凹面反 射鏡21的主光軸和下半部凹面反射鏡22的主光軸不在同一條直線上，即上半部凹面反射鏡21和下半部凹面反射鏡22的主光軸在平面反射鏡17上產(chǎn)生位移偏量。此時在鏡面上的反射光斑分布等效于多個相同的Herriott池的組合疊加，從圖7可以看出，與傳統(tǒng)的Herriott池的光斑圖樣相比，改進(jìn)裝置腔鏡上的光斑位置在水平方向上平行移動，豎直方向上保持不變。鏡面上每一圈光斑的大小按正弦規(guī)律變化，并且在2η +Φ = Ji/2或3 Ji/2時，光斑尺寸取最大，在2^^ +史=O或π時，光斑尺寸取最小，鏡面上光斑尺寸呈現(xiàn)周期性變化。在圖5中，C^d2為兩半塊凹面鏡在平面反射鏡17上的曲率中心位置，數(shù)字a i表示在平面反射鏡17水平軸線方向上入射孔與出射孔之間的光斑位置，若上半部凹面反射鏡21轉(zhuǎn)動特定角度Φ，上半部凹面反射鏡21和下半部凹面反射鏡22光軸在平面反射鏡17上的中心
偏移量= A。則平面反射鏡17水平軸線上兩相鄰光斑之間的距離Cln^與Cltl相等，
即
Nial= Nasl= Mm I=........I= I=(4 )
設(shè)平面反射鏡17入射槽孔和出射槽孔在水平軸線上有N個光斑，則入射光線在光學(xué)系統(tǒng)中循環(huán)了(#+〗)次。設(shè)每一個橢圓的光斑個數(shù)為kO，平面反射鏡17上光斑總數(shù)為K。入射槽孔與出射槽孔之間的間距為D，有 . D
N + 1=—(5)
Κ=(Ν+\%(6)
由上式可知，Cltl越小，則循環(huán)圈數(shù)越多，反射次數(shù)越多。若光束正好從出射口出射，鏡面上兩孔間距D必須是光軸偏移位移Cltl整數(shù)倍。由(14)、( 15)可得等效總光程Lrff
rD Γ
L禮=—^ 0(7)
由(16)可以看出，鏡片尺寸D是影響光斑數(shù)的重要指標(biāo)，鏡面尺寸D越大，鏡片之間被約束的光束越多，光斑數(shù)目增大。兩光軸偏移量Cltl越小，得到的光斑圈數(shù)越多。上半部凹面反射鏡21水平旋轉(zhuǎn)角度Φ，兩凹面鏡在平面反射鏡17上曲率中心位置的偏移位移(Ici為
權(quán)利要求
1.一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于包括角度旋轉(zhuǎn)裝置、長度調(diào)節(jié)裝置、DSP控制器和一個呈圓柱體的可以保持真空度且能承受一定高壓的主體，所述主體結(jié)構(gòu)為中部為直管，直管的兩側(cè)均設(shè)置有可伸縮的波紋管，兩側(cè)的所述波紋管均與所述直管之間均固定有卡環(huán)，所述波紋管的外側(cè)均設(shè)置有端蓋，所述直管、波紋管和端蓋使主體呈一個密閉容器，兩側(cè)的所述端蓋均向外延伸形成環(huán)狀的卡接部，所述主體兩側(cè)的所述卡環(huán)與所述連接部之間均設(shè)置有三組與中心對稱的固定裝置； 所述主體內(nèi)一側(cè)的端蓋處裝有平面反射鏡，所述主體與所述平面反射鏡對應(yīng)的端蓋上設(shè)光入射口和光出射口，所述主體內(nèi)另一側(cè)的端蓋處裝有凹面反射鏡組，所述角度旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述凹面反射鏡組對應(yīng)的端蓋上且用于改變所述凹面反射鏡組水平角度； 兩側(cè)的所述端蓋的外側(cè)均固定連接有長度調(diào)節(jié)裝置，所述長度調(diào)節(jié)裝置用于拉伸或壓縮端蓋，以帶動波紋管拉伸或壓縮，從而改變主體的水平距離； 所述DSP控制器用于驅(qū)動所述長度調(diào)節(jié)裝置運動和自動控制所述的角度旋轉(zhuǎn)裝置的水平旋轉(zhuǎn)角度。
2.如權(quán)利要求I所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于所述的凹面反射鏡組由兩個半圓共軸的凹面反射鏡組成，下半部凹面反射鏡固定，上半部凹面反射鏡可改變其水平旋轉(zhuǎn)的角度，所述下半部凹面反射鏡與所述上半部凹面反射鏡通過凹鏡接觸面固定軸連接，所述上半部凹面反射鏡與端蓋之間設(shè)置有彈簧。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于所述角度旋轉(zhuǎn)裝置為兩個，兩個所述角度旋轉(zhuǎn)裝置水平安裝在與上半部凹面反射鏡對應(yīng)的所述端蓋上，所述角度旋轉(zhuǎn)裝置為壓電晶體調(diào)節(jié)器，所述壓電晶體調(diào)節(jié)器包括后座、壓電晶體和活動塞，所述后座內(nèi)安裝有向外延伸的活動塞，所述活動塞延伸至所述上半部凹面反射鏡的端面，所述壓電晶體設(shè)置在所述后座與所述活動塞之間用于驅(qū)動活動塞運動。
4.如權(quán)利要求I任意一項所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于所述長度調(diào)節(jié)裝置為步進(jìn)電機，所述步進(jìn)電機的輸出軸與端蓋連接。
5.如權(quán)利要求4任意一項所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于所述固定裝置包括導(dǎo)軌和卡塊，所述卡環(huán)與所述卡接部均設(shè)置有對應(yīng)的通孔，所述導(dǎo)軌貫穿所述卡環(huán)與所述卡接部之間且兩端均相外延伸，所述導(dǎo)軌的兩端均設(shè)有卡塊。
6.如權(quán)利要求3或5所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于所述DSP控制器包括高速DSP處理器、步進(jìn)電機驅(qū)動電路和壓電晶體驅(qū)動電路，所述高速DSP處理器用于控制所述步進(jìn)電機驅(qū)動電路與壓電晶體驅(qū)動電路，所述步進(jìn)電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述步進(jìn)電機輸出軸的前進(jìn)或后退，所述壓電晶體驅(qū)動電路用于改變其電壓，從而改變所述壓電晶體的驅(qū)動電壓，使其長度伸縮或縮短，從而推動活動塞伸長或縮短。
7.如權(quán)利要求I一6任意一項所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于所述主體的頂部設(shè)有進(jìn)口管路，所述進(jìn)氣管路與外部標(biāo)準(zhǔn)樣品氣體連通，所述主體的底部設(shè)有出口管路，所述出口管路完全密封或連接真空泵。
8.如權(quán)利要求I一7任意一項所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于還包括支架，所述主體固定在所述支架上，所述支架固定在光學(xué)平臺上。
9.如權(quán)利要求I一8任意一項所述的一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，其特征在于還包括電機支架，所述步進(jìn)電機固定在所述電機支架上，所述電機支架固定在光學(xué)平臺上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種痕量氣體光譜探測和自由空間光通信中激光與大氣相互作用的動力學(xué)特性研究領(lǐng)域，特別是涉及一種自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)，包括角度旋轉(zhuǎn)裝置、長度調(diào)節(jié)裝置、支架、電機支架、步進(jìn)電機、DSP控制器和一個呈圓柱體的可以保持真空度且能承受一定高壓的主體，本發(fā)明根據(jù)光程的要求輸入到DSP控制器，經(jīng)過DSP控制器計算出凹面反射鏡旋轉(zhuǎn)的角度，以及旋轉(zhuǎn)此角度壓電晶體(PZT)所需電壓，輸出信號觸發(fā)驅(qū)動實現(xiàn)角度的自動旋轉(zhuǎn)，同時驅(qū)動步進(jìn)電機，帶動波紋管拉伸或壓縮，實現(xiàn)反射池的距離d的水平伸長和壓縮，具有高精度、高靈敏度、操作簡單、自動控制功能的自動可調(diào)諧多光程系統(tǒng)。
文檔編號G02B26/00GK102879898SQ201210371938
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者魏計林, 李傳亮, 邱選兵, 李晉紅, 李坤, 呂艷, 楊牧 申請人:太原科技大學(xué)