[發(fā)明專利]法珀干涉儀頻率穩(wěn)定性的測量方法和測量裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036103.8
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN101261179A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 孫旭濤;劉繼橋;周軍;陳衛(wèi)標
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01M11/00;G01J9/00;G02F1/03
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

1、一種法珀干涉儀頻率穩(wěn)定性測量方法，其特征在于該方法是將一單頻激光頻率鎖定在待測的法珀干涉儀上，將另一單頻激光頻率鎖定在某一原子或分子的吸收譜線上，將該兩束激光進行拍頻，測量二者的頻差隨時間的變化，由于原子或分子吸收譜線的中心頻率是不變的，所以頻差變化完全是由待測法珀干涉儀的漂移引起的，由此測量法珀干涉儀的頻率穩(wěn)定性。

2、一種法珀干涉儀頻率穩(wěn)定性的測量裝置，其特征在于由第一激光器(1)、第一分束片(2)、電光相位調制器(3)、第一透鏡(4)、第二透鏡(5)、第一偏振分束片(6)、1/4波片(7)、電光相位調制器驅動源(9)、移相器(10)、混頻器(11)、第一高速光電二極管(12)、第二激光器(13)、第二分束片(14)、第三分束片(15)、氣體池(16)、第二高速光電二極管(17)、減法器(18)、第一1/2波片(19)、第二1/2波片(20)、第三高速光電二極管(21)、全反鏡(22)、第二偏振分束片(23)、第四高速光電二極管(24)、頻率計(25)、第一低通濾波器(26)、第一放大器(27)、第二低通濾波器(28)和第二放大器(29)組成，其位置關系是：

第一激光器(1)輸出的第一單頻激光光束通過第一分束片(2)被分為透射光束和反射光束，該透射光束通過電光相位調制器(3)被相位調制，然后經過與光束垂直放置的第一透鏡(4)、第二透鏡(5)，實現與待測法珀干涉儀(8)模式匹配，經與光束成45°放置的第一偏振分束片(6)后完全透射，然后垂直入射到1/4波片(7)和待測法珀干涉儀(8)，經待測法珀干涉儀(8)反射的光信號經過1/4波片(7)后，偏振方向發(fā)生旋轉，被第一偏振分束片(6)反射后入射到第一高速光電二極管(12)，光信號轉化為電信號后進入混頻器(11)，電光相位調制器驅動源(9)用來驅動電光相位調制器(3)，其輸出信號的一部分用做本振信號，該本振信號經移相器(10)移相后進入混頻器(11)并與來自第一高速光電二極管(12)的電信號進行混頻，由此產生的電信號作為鑒頻信號，經第一低通濾波器(26)濾除高頻信號后的直流信號經第一放大器(27)放大后反饋到第一激光器(1)，將第一激光器(1)的頻率鎖定在待測的法珀干涉儀(8)的共振頻率上；

第二激光器(13)輸出的第二單頻光束的光軸上依次是第二分束片(14)、第三分束片(15)、氣體池(16)和第二高速光電二極管(17)，所述的第二分束片(14)將第二單頻光束分成透射光束和反射光束兩部分，該透射光束又被第三分束片(15)分為透射光束和反射光束兩部分，該反射光束入射到第三高速光電二極管(21)，用做差分，消除光強變化帶來的影響，透射光束入射到氣體池(16)，氣體池(16)的透射光強由第二高速光電二極管(17)探測，信號輸入到減法器(18)，該電信號減去第三高速光電二極管(21)的電信號，產生鑒頻信號，經第二低通濾波器(28)低通濾波后的直流信號經第二放大器(29)放大后反饋到第二激光器(13)的壓電陶瓷將第二激光器(13)的頻率鎖定在氣體池(16)內的原子或分子對應的吸收譜線上；

第一1/2波片(19)用于調整第一分束片(2)反射的第一單頻激光的反射光束的偏振方向，全反鏡(22)將該光束反射到與該光束反射成45°的第二偏振分束片(23)，并完全透過，第二1/2波片(20)用于調整第二分束片(14)反射的第二單頻激光束的反射光的偏振方向，使該光束被與該光束成45°放置的第二偏振分束片(23)完全反射，并與由全反鏡(22)的反射光束共線，垂直入射到第四高速光電二極管(24)上，產生拍頻信號，頻率計(25)用來探測該拍頻信號頻率變化，即為待測法珀干涉儀(8)的頻率變化，由此測得待測法珀干涉儀(8)的頻率穩(wěn)定性。

3、根據權利要求2所述的法珀干涉儀頻率穩(wěn)定性測量裝置，其特征在于所述的第一激光器(1)和第二激光器(13)均為單頻激光器，并且激光腔鏡上粘有壓電陶瓷，通過外加電壓于所述的壓電陶瓷調節(jié)激光頻率。

4、根據權利要求2所述的法珀干涉儀頻率穩(wěn)定性測量裝置，其特征在于所述的電光相位調制器(3)調制頻率應大于待測的法珀干涉儀的線寬。

5、根據權利要求2所述的法珀干涉儀頻率穩(wěn)定性測量裝置，其特征在于所述的第一分束片(2)、第二分束片(14)和第三分束片(15)均與光束成45°放置，透射光束與反射光束的強度比為1∶1。