研究目的
研究使用干涉测量系统来测量加速度计测试质量块的位移,以替代传统的电容式读出方法的可行性。
研究成果
原型干涉测量系统展现出与电容式传感器相当的分辨率优势,具有线性输出特性且灵敏度不受间隙距离影响。通过优化光学配置,该系统性能显著提升,适用于航天任务中的高精度位移测量。
研究不足
干涉仪的非线性特性(具有约2纳米峰-峰值的周期性误差)可能会限制其在长距离绝对测量应用中的使用。不过,这一问题可通过后期处理来缓解。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及设计一个带有质量-弹簧机械系统和干涉测量读出装置的加速度计。该干涉仪基于1064纳米光纤激光源和全光纤组件。
2:样本选择与数据来源:
测试质量块和弹簧由同一铝块加工而成,取自IAPS-CNR为GGG实验实现的加速度计。
3:实验设备与材料清单:
包括连续波平面波导外腔激光器(PW-ECL)、声光调制器(AOM1和AOM2)、保偏(PM)光纤、偏振分束器(PBS)、半波片和四分之一波片、Zerodur?基座以及角锥棱镜反射器。
4:2)、保偏(PM)光纤、偏振分束器(PBS)、半波片和四分之一波片、Zerodur?基座以及角锥棱镜反射器。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:激光束被分成两部分,经过差频移后送入迈克尔逊干涉仪。通过比较参考信号和测量信号的相位来测量位移。
5:数据分析方法:
利用软件实现的I/Q解调计算相位,从而得出位移。
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获取完整内容-
Planar-Waveguide External Cavity Laser
PW-ECL
Laser source for the interferometer
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Acousto-optic modulators
AOM1 and AOM2
Generate two laser radiations having frequencies ν1 and ν2
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Polarization maintaining fibers
PM fibers
Transmit laser radiations to the interferometer
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Polarizing beam splitter
PBS
Separate measuring beams in the interferometer
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Zerodur? base
Zerodur
Base for mounting optical components
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Corner-cube retroreflectors
Replace mirrors for less critical alignment
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