專利名稱：高穩(wěn)定度低紋波系數(shù)光強(qiáng)磁光補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光強(qiáng)度控制領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種光電閉環(huán)負(fù)反饋控制光偏振面以控制對光源光強(qiáng)的補(bǔ)償程度，從而達(dá)到輸出高穩(wěn)定度低紋波系數(shù)光強(qiáng)的技術(shù)和裝置。
目前，用于激光光強(qiáng)控制的技術(shù)是激光管溫度控制、激光管電流控制或二次光放大器的電流控制，如美國專利4，958，354，Sep.18，1990。這些技術(shù)的缺點(diǎn)是，由于熱慣性大，反應(yīng)慢，激光管電流控制只能針對固定的一臺激光器，無互換性，而二次光放大器電流控制比較昂貴且只能用于特定波長。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)快，互換性好，使用波段較寬，成本較低的激光或普通光源磁光補(bǔ)償器。
本發(fā)明采用光電閉環(huán)負(fù)反饋控制光偏振面的方法達(dá)到對光源光強(qiáng)的補(bǔ)償。本發(fā)明的補(bǔ)償器有兩片平行放置的偏振片，一個(gè)帶有磁軛的電螺線管置于兩片偏振片之間，電螺線管中有一個(gè)Tb-磁光玻璃棒，偏振片B的快軸與偏振片A的快軸呈45°角，光源的輸出光通過偏振片A、Tb-磁光玻璃棒和偏振片B。與偏振片B成某一角度的分束片，將少量經(jīng)過偏振片B的偏振光送至硅光電探測器，硅光電探測器的電壓輸出到負(fù)反饋放大器。負(fù)反饋放大器驅(qū)動(dòng)電流放大器輸入電流到電螺線管產(chǎn)生磁場，通過Tb-磁光玻璃棒控制光的偏振面，從而達(dá)到對光強(qiáng)補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
本發(fā)明的光源(1)作為其輸出光強(qiáng)度Iin為被補(bǔ)償控制的對象，用偏振片A(2)對Iin起偏振。偏振片B(10)的快軸與偏振片A(2)的快軸呈45°角，用于對經(jīng)過偏振片A(2)的光進(jìn)行預(yù)偏置。帶有磁軛(4)的電螺線管(3)置于兩片偏振片(2)和(10)之間，電螺線管(3)中放置一個(gè)Tb-磁光玻璃棒(5)。Iin通過偏振片A(2)，Tb-磁光玻璃棒(5)和偏振片B(10)。與偏振片B(10)成某一角度的分束片(9)，使大部分光成為輸出光Iout，而小部分成為補(bǔ)償控制用光If送至硅光電探測器(8)，硅光電探測器(8)的電壓輸出到負(fù)反饋放大器(7)，負(fù)反饋放大器(7)內(nèi)部設(shè)有基準(zhǔn)比較電壓，負(fù)反饋放大器(7)驅(qū)動(dòng)電流放大器(6)輸出電流到電螺線管(3)，在管內(nèi)Tb-磁光玻璃棒(5)中產(chǎn)生磁場，使偏振片A(2)輸出的偏振光獲得偏振面附加偏轉(zhuǎn)。這束被附加偏轉(zhuǎn)的光;經(jīng)過偏振片B(10)后，其強(qiáng)度的變化就受到了補(bǔ)償，如公式Iout＝IinCos2(45+θ)，θ＝VHl所示，式中Iin，Iout分別是光源輸出光強(qiáng)和本補(bǔ)償器輸出光強(qiáng)，θ是控制電流所產(chǎn)生的磁場H在Tb-磁光玻璃棒中使光偏振面獲得的附加偏轉(zhuǎn)，l是Tb磁光玻璃棒的長度，V是Tb-磁光玻璃的旋光系數(shù)。
本發(fā)明中的Tb-磁光玻璃棒(15)為磁光旋光材料制成，它由較多的Tb2O3與B2O3，SiO2等一起，用鉑金坩鍋在1500℃左右熔制而成。本發(fā)明的電螺線管(3)采用不同諧振峰多槽路并繞結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明在室溫下對6328 的氦氖激光進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，在輸入光強(qiáng)度Iin變化達(dá)到20%時(shí)，Iout的直流分量變化小于1%，未加補(bǔ)償時(shí)Iout中的2KHz交流波動(dòng)的幅度與平均直流分量幅度之比為12%，加上補(bǔ)償后這個(gè)比值減小到1.6%以下?？刂齐娐返囊恍r(shí)溫漂約為額定輸出的3%。電路的功耗約為15W。
本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，使用波段為0.45μ-1.5μ，響應(yīng)頻譜較寬，通用性強(qiáng)，可使用于室溫，低功耗的高穩(wěn)定度低紋波系數(shù)光強(qiáng)磁光補(bǔ)償器，在精密光電計(jì)量、傳感和自動(dòng)控制等領(lǐng)域具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.高穩(wěn)定度低紋波系數(shù)光強(qiáng)磁光補(bǔ)償器，其特征在于兩片平行放置的偏振片，偏振片B的快軸與偏振片A的快軸呈45°角，一個(gè)帶有磁軛的電螺線管置于兩片偏振片之間，電螺線管中有一個(gè)Tb--磁光玻璃棒，與偏振片B成某一角度的分束片，將少量經(jīng)過偏振片B的偏振光送給硅光電探測器，硅光電控測器的電壓輸出到負(fù)反饋放大器，負(fù)反饋放大器驅(qū)動(dòng)電流放大器輸出電流到電螺線管產(chǎn)生磁場控制光偏振面從而對光強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)償控制。
2.如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償器，其特征在于所述的Tb-磁光玻璃棒為磁旋光材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償器，其特征在于所述的Tb-磁光玻璃棒由較多的Tb2O3與B2O3、SiO2一起，用鉑金坩鍋在1500℃左右熔制而成。
4.如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償器，其特征在于所述的電螺線管采用不同的諧振峰多槽路并繞結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光強(qiáng)控制技術(shù)領(lǐng)域的高穩(wěn)定度低紋波數(shù)光強(qiáng)磁光補(bǔ)償器。它包括兩片平行放置的偏振片，其間放置一個(gè)帶有磁軛的電螺線管，管中有一個(gè)T
文檔編號H01S3/13GK1071033SQ9210866
公開日1993年4月14日 申請日期1992年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月18日
發(fā)明者袁綏華 申請人:西安交通大學(xué)