專利名稱：一種帶閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的法布里-珀羅干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種法布里-拍羅(Fabry-Perot,以下簡(jiǎn)稱FP)干涉儀,具體涉及一種內(nèi)部帶有閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的共焦腔FP干涉儀，其主要用于精密光譜分析，激光頻率測(cè)量，激光頻率穩(wěn)定等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著光譜分析、激光探測(cè)等科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，迫切的需要高精度的頻率分析儀器，目前已有的精密光譜分析儀器主要是掃描式FP干涉儀，內(nèi)部掃描器件為壓電陶瓷，但是壓電陶瓷存在非線性及磁滯兩種效應(yīng)，這會(huì)在一定程度的影響FP干涉的開(kāi)環(huán)控制精度。
發(fā)明內(nèi)容本專利目的在于提供了 一種內(nèi)部帶閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的共焦腔FP干涉儀，它是利用應(yīng)變片反饋壓電陶瓷的變化量從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而克服壓電陶瓷的非線性及磁滯兩種效應(yīng)。本專利提供的一種內(nèi)部帶閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的共焦腔FP干涉儀其結(jié)構(gòu)特征如圖1所示。A為應(yīng)變片，B為壓電陶瓷，C為機(jī)械腔體，D為腔鏡。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本專利的實(shí)施例圖1中的機(jī)械腔體C采用熱穩(wěn)定材料，機(jī)械腔體C采用熱穩(wěn)定材料銦鋼做成環(huán)形腔體，中間徑向剖開(kāi)，放置環(huán)形壓電陶瓷B，環(huán)形壓電陶瓷B采用HPStl000/35-25/7壓電陶瓷，其行程為12um，長(zhǎng)度26mm，環(huán)形腔體和壓電陶瓷之間用膠粘合，在環(huán)形壓電陶瓷B的圓柱面上貼應(yīng)變片A，應(yīng)變片A采用電阻式應(yīng)變片；腔鏡D安裝在環(huán)形腔體兩端。本專利干涉儀的控制方法如附圖2所示:當(dāng)外部給一個(gè)干涉儀腔掃描信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)與誤差信號(hào)運(yùn)算后輸入給壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷工作，此時(shí)壓電陶瓷上面附著的應(yīng)變片把長(zhǎng)度信號(hào)反饋給運(yùn)算器，這樣不斷反復(fù)，使的輸入信號(hào)與應(yīng)變片反饋的信號(hào)相等，即施加的電壓信號(hào)等于壓電陶瓷應(yīng)該變化的長(zhǎng)度，這樣滿足了輸出與輸入的線性對(duì)應(yīng)，消除了壓電陶瓷磁滯和非線性效應(yīng)的影響。本專利的有益效果是，通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)，消除了壓電陶瓷的非線性效應(yīng)和磁滯效應(yīng)對(duì)FP腔掃描帶來(lái)的影響，提高FP腔掃描精度。

圖1為利用FP腔結(jié)構(gòu)示意圖，A為應(yīng)變片，B為壓電陶瓷，C為機(jī)械腔體，D為腔鏡。圖2為系統(tǒng)閉環(huán)控制工作流程。
具體實(shí)施方式本發(fā)明裝置如圖1所示，其中的機(jī)械腔體C采用熱穩(wěn)定材料銦鋼做成環(huán)形腔體，中間徑向剖開(kāi)，放置環(huán)形壓電陶瓷B，環(huán)形壓電陶瓷B采用HPStl000/35-25/7壓電陶瓷，其行程為12um，長(zhǎng)度26mm，環(huán)形腔體和壓電陶瓷之間用膠粘合，在環(huán)形壓電陶瓷B的圓柱面上貼應(yīng)變片A，應(yīng)變片A采用電阻式應(yīng)變片；腔鏡D安裝在環(huán)形腔體兩端。本發(fā)明實(shí)施方法如圖2所示:當(dāng)外部給一個(gè)干涉儀腔掃描信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)與誤差信號(hào)運(yùn)算后輸入給壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷工作，此時(shí)壓電陶瓷上面附著的應(yīng)變片把長(zhǎng)度信號(hào)反饋給運(yùn)算器，這樣不斷反復(fù)，使的輸入信號(hào)與應(yīng)變片反饋的信號(hào)相等，即施加的電壓信號(hào)等于壓電陶瓷應(yīng)該變化的長(zhǎng)度，這樣滿足了輸出與輸入的線性對(duì)應(yīng)，消除了壓電陶瓷磁滯和非線性效應(yīng)的影響。
權(quán)利要求1.一種帶閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的法布里-珀羅干涉儀，它由應(yīng)變片(A)，壓電陶瓷(B)，機(jī)械腔體(C)，腔鏡(D)組成，其特征為:機(jī)械腔體(C)采用熱穩(wěn)定材料銦鋼做成環(huán)形腔體，中間徑向剖開(kāi)，放置環(huán)形壓電陶瓷(B)，環(huán)形壓電陶瓷(B)采用HPSt 1000/35-25/7壓電陶瓷，其行程為12um，長(zhǎng)度26mm，環(huán)形腔體和壓電陶瓷之間用膠粘合，在環(huán)形壓電陶瓷(B)的圓柱面上貼應(yīng)變片(A)，應(yīng)變片(A)采用電阻式應(yīng)變片；腔鏡(D)安裝在環(huán)形腔體兩端。
專利摘要本專利公開(kāi)了一種帶閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的法布里-珀羅干涉儀，其結(jié)構(gòu)包括應(yīng)變片，壓電陶瓷，機(jī)械腔體，腔鏡，其特征為機(jī)械腔體采用熱穩(wěn)定材料銦鋼做成環(huán)形腔體，中間徑向剖開(kāi)，放置環(huán)形壓電陶瓷，環(huán)形壓電陶瓷采用HPSt1000/35-25/7壓電陶瓷，其行程為12um，長(zhǎng)度26mm，環(huán)形腔體和壓電陶瓷之間用膠粘合，在環(huán)形壓電陶瓷的圓柱面上貼應(yīng)變片，應(yīng)變片采用電阻式應(yīng)變片；腔鏡安裝在環(huán)形腔體兩端。內(nèi)部的腔長(zhǎng)掃描壓電陶瓷上附著了應(yīng)變片作為反饋，通過(guò)反饋信號(hào)對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行閉環(huán)控制，這樣可以改善壓電陶瓷的非線性及磁滯效應(yīng)對(duì)FP腔的影響，提高系統(tǒng)精度。
文檔編號(hào)G02B26/00GK202956535SQ20122054316
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者劉豪, 胡以華, 舒嶸, 洪光烈, 葛燁, 鄭龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所