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基于弹光效应的静态傅里叶变换干涉具设计

作　者: 张跃国
导　师: 张记龙
学　校: 中北大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 弹光调制静态干涉具傅里叶变换弹光效应
分类号: TN761
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要

在众多的光谱测量技术中,傅里叶变换光谱技术在灵敏度、光谱范围、分辨率等方面较其它类型光谱仪有着显著优势,因而被广泛应用于光谱测量领域。干涉具是傅里叶变换光谱仪的核心部件,其结构以及性能影响着整个光谱仪的性能。本文在分析、归纳研究了现有的几种经典傅里叶变换干涉具结构的基础上,利用弹光效应研制了一种结构紧凑、调制速度快的新型干涉具。在详细分析了国内外研究现状的基础上,指出了各种干涉具的优缺点,并结合项目的要求以及国内的技术现状,选择基于弹光效应的干涉具作为本项目的研究方向。文章首先对晶体的光学特性、弹光效应、弹光调制器的结构以及相应谐振频率的确定等基础理论进行了介绍;构建弹光调制器频率—温度动态模型,分析了弹光调制干涉具的不稳定性以及原因,在此基础上构建了弹光调制器的频率—温度控制模型,为弹光调制干涉具反馈控制电路的设计提供了理论基础。最后,在理论分析的基础上,利用硒化锌晶体、压电陶瓷设计了谐振频率为125kHz的弹光调制干涉具光学头,同时研制了相应的驱动电路。通过实验得到了大于π的相位延迟(即大于λ2的光程差),实验结果验证了相关理论。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 选题的背景、目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-15
    1.2.1 时间扫描调制FTIR 光谱技术  9-11
    1.2.2 空间调制FTIR 光谱技术  11-13
    1.2.3 晶体双折射型FTIR 光谱技术  13-14
    1.2.4 电光调制傅里叶变换光谱技术  14-15
    1.2.5 弹光调制傅里叶变换(PEM/FT)光谱技术  15
  1.3 本文的研究内容  15-17
2 弹光调制器的设计  17-33
  2.1 晶体的光学特性简介  17-24
    2.1.1 介电张量  17-18
    2.1.2 折射率椭球  18-22
    2.1.3 晶体的在外场作用下的光学特性  22-24
  2.2 弹光调制器的频率确定  24-27
  2.3 弹光调制器的能量传输  27-30
  2.4 弹光调制器在傅里叶变换光谱技术中的应用  30-33
3 弹光调制器动态驱动模型分析以及电路设计  33-46
  3.1 弹光调制器动态模型分析  33-38
  3.2 弹光调制器频率控制  38-39
  3.3 压电陶瓷特性简介  39-40
  3.4 电路设计  40-46
    3.4.1 放大电路设计  40-41
    3.4.2 功率放大以及放电回路  41-42
    3.4.3 压电陶瓷执行器阻抗匹配  42-46
4 实验及数据分析  46-51
  4.1 实验理论结果仿真  46-48
  4.2 实验验证  48-51
5 总结与展望  51-52
参考文献  52-56
致谢  56-57
攻读硕士期间发表的论文  57

基于弹光效应的静态傅里叶变换干涉具设计

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