發(fā)布時(shí)間：2021-01-27 05:50

　　雙折射是光束入射到各向異性晶體時(shí)分解成振動(dòng)方向互相垂直、折射率不同的o光和e光兩種偏振光的現(xiàn)象,被廣泛應(yīng)用于超高分辨成像、微納加工、集成電路、航空航天等領(lǐng)域。微小雙折射是評(píng)價(jià)光學(xué)材料以及器件的光學(xué)均勻性的重要指標(biāo),對(duì)此參數(shù)的檢測(cè)將有利于更好的分析光學(xué)材料及器件的質(zhì)量和性能。為了彌補(bǔ)偏振光干涉法測(cè)量靈敏度低的不足,電光調(diào)制、彈光調(diào)制等逐漸被應(yīng)用于光學(xué)材料的雙折射和均勻性檢測(cè)中,因此,本論文提出了一種高速、高精度、高靈敏度的基于彈光調(diào)制器和電光調(diào)制器聯(lián)合調(diào)制的微小雙折射參量檢測(cè)方法。本文主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)闡述。本文首先分析了彈光調(diào)制器和電光調(diào)制器的工作機(jī)理和模型,提出了基于PEM和EOM聯(lián)合調(diào)制的微小雙折射檢測(cè)方法與系統(tǒng)模型。其次,針對(duì)彈光調(diào)制器的頻率溫漂特性,在構(gòu)建彈光調(diào)制器熱交換動(dòng)態(tài)模型和諧振等效模型的基礎(chǔ)上,提出了基于電壓補(bǔ)償?shù)腜EM驅(qū)動(dòng)電壓自調(diào)節(jié)方法。再次,以FPGA為核心設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理模塊,在該模塊中通過(guò)探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路、雙路AD采集模塊獲取調(diào)制信號(hào)的直流分量、基頻分量以及二倍頻項(xiàng),同時(shí)調(diào)制信號(hào)與參考信號(hào)在FPGA內(nèi)完成數(shù)字鎖相,結(jié)果通過(guò)串口通信模塊傳到LabVIEW中進(jìn)行... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題選題背景與研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微小雙折射檢測(cè)方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 彈光調(diào)制器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電光調(diào)制器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 課題來(lái)源、目的及研究?jī)?nèi)容
2 基于PEM和 EOM的雙折射參量檢測(cè)方法研究與建模
    2.1 雙折射的原理
    2.2 彈光調(diào)制器的工作機(jī)理與模型
    2.3 電光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和工作模型
    2.4 基于PEM和 EOM聯(lián)合調(diào)制的微小雙折射參量檢測(cè)模型
    2.5 本章小結(jié)
3 微小雙折射系統(tǒng)中彈光調(diào)制器穩(wěn)定性控制方法研究
    3.1 彈光調(diào)制器的頻率溫漂特性分析
        3.1.1 溫度對(duì)彈光調(diào)制器的影響
        3.1.2 彈光調(diào)制器動(dòng)態(tài)模型的分析
    3.2 彈光調(diào)制器相位延遲量測(cè)量的理論分析
    3.3 彈光調(diào)制器穩(wěn)定控制方法的研究
        3.3.1 高壓驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
        3.3.2 彈光調(diào)制驅(qū)動(dòng)控制方法的實(shí)現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
4 基于PEM和 EOM的微小雙折射檢測(cè)模型的硬件電路設(shè)計(jì)
    4.1 硬件電路總體設(shè)計(jì)
    4.2 FPGA外圍電路的設(shè)計(jì)
        4.2.1 電源電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 FPGA時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
        4.2.3 FPGA下載配置電路設(shè)計(jì)
    4.3 偏振調(diào)制信號(hào)采集、獲取與傳輸電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 偏振調(diào)制信號(hào)獲取電路設(shè)計(jì)
        4.3.2 AD采集電路設(shè)計(jì)
        4.3.3 FPGA與上位機(jī)通信電路設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 微小雙折射檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    5.1 彈光偏振信號(hào)獲取與數(shù)據(jù)通信模塊的設(shè)計(jì)
        5.1.1 參考信號(hào)的設(shè)計(jì)
        5.1.2 基于鎖相技術(shù)的信號(hào)獲取模塊的設(shè)計(jì)
        5.1.3 串口通信模塊設(shè)計(jì)
        5.1.4 LabVIEW上位機(jī)的設(shè)計(jì)
    5.2 本章小結(jié)
6 實(shí)驗(yàn)與分析
    6.1 微小雙折射參量檢測(cè)模型
    6.2 微小雙折射系統(tǒng)的穩(wěn)定測(cè)試
    6.3 PEM和 EOM驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的分析
        6.3.1 LabVIEW調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率和占空比測(cè)試
        6.3.2 基于FPGA產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的精度測(cè)試
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型光譜測(cè)量技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 柏連發(fā),王旭,韓靜,趙壯.  紅外與激光工程. 2019(06)
[2]波片相位延遲量測(cè)量和快軸標(biāo)定系統(tǒng)[J]. 王金偉,李克武,景寧,羅欣瑋,王志斌.  紅外與激光工程. 2019(02)
[3]平板玻璃中部應(yīng)力的偏振移相檢測(cè)法[J]. 張偉,朱秋東,張旭升.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于FPGA的光彈調(diào)制器用高壓驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]. 羅欣瑋,王志斌,李克武,梁賽,張敏娟.  激光與紅外. 2017(10)
[5]彈光調(diào)制測(cè)晶體電光系數(shù)的數(shù)字鎖相實(shí)現(xiàn)[J]. 王爽,王志斌,李曉,李晉華,張敏娟,景寧.  光子學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]一種快速同時(shí)測(cè)量波片相位延遲量和快軸方位角的方法[J]. 袁凱華,鄧劍勛,劉超,黃佐華.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(02)
[7]一種測(cè)量1/4波片相位延遲量的新方法[J]. 譚巧,徐啟峰,謝楠.  紅外與激光工程. 2016(07)
[8]折射率橢球主軸化方法探討[J]. 楊青.  合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]彈光調(diào)制和電光調(diào)制聯(lián)合測(cè)剩余雙折射[J]. 李克武,王黎明,王志斌,張瑞,李曉,王爽.  中國(guó)激光. 2016(05)
[10]基于彈光調(diào)制的高靈敏旋光測(cè)量[J]. 李克武,王志斌,陳友華,楊常青,張瑞.  物理學(xué)報(bào). 2015(18)

博士論文
[1]彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀穩(wěn)定性研究[D]. 王艷超.中北大學(xué) 2014
[2]玻璃內(nèi)應(yīng)力高精度檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 李春艷.中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所） 2014

碩士論文
[1]高性能波片測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)研究[D]. 王金偉.中北大學(xué) 2019
[2]基于相位閉環(huán)控制的彈光調(diào)制器穩(wěn)定技術(shù)研究[D]. 羅欣瑋.中北大學(xué) 2018
[3]基于彈光調(diào)制的波片雙折射測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 楊曉.中北大學(xué) 2017
[4]彈光調(diào)制雙閉環(huán)穩(wěn)定與控制技術(shù)的研究[D]. 陳光威.中北大學(xué) 2016
[5]JDSU-10G光強(qiáng)度調(diào)制器驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 王媛麗.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[6]大功率、高速率電光調(diào)制器射頻驅(qū)動(dòng)源研究[D]. 熊力銳.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2013
[7]電光相位調(diào)制器在干涉型光纖傳感器中的應(yīng)用[D]. 傅鈺.大連理工大學(xué) 2013
[8]彈光調(diào)制器及其高壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 魏海潮.中北大學(xué) 2013
[9]紅外晶體雙折射測(cè)試設(shè)備測(cè)控系統(tǒng)研究[D]. 何淼.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2011



本文編號(hào)：3002542