[發明專利]光學共振腔的腔長量測裝置有效
| 申請號： | 201610461302.8 | 申請日： | 2016-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN106767473B | 公開（公告）日： | 2019-10-18 |
| 發明（設計）人： | 陳生瑞 | 申請（專利權）人： | 財團法人工業技術研究院 |
| 主分類號： | G01B11/16 | 分類號： | G01B11/16 |
| 代理公司： | 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006 | 代理人： | 梁揮;林媛媛 |
| 地址： | 中國臺灣新竹*** | 國省代碼： | 中國臺灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 光學 共振 腔長量測 裝置 | ||
1.一種光學共振腔的腔長測量裝置，其特征在于，包括：
頻率可調光源，用以發出一光束；
分光鏡，位于所述光束的光路上，并將所述光束分為一第一光束與一第二光束；
頻率調制器，位于所述第二光束的主光路上，其中所述第二光束的頻率經由所述頻率調制器調制后與所述第一光束的頻率之間具有一拍頻；
光學共振腔，位于所述第一光束的主光路上與頻率調制后的所述第二光束的主光路上，其中所述第一光束及頻率調制后的所述第二光束入射至所述光學共振腔中，以供測量所述光學共振腔的腔長，且所述光學共振腔的腔長變化量由所述拍頻測得；
第一穩頻電路，循環連接所述頻率可調光源與所述第一光束的主光路之間，用以鎖定所述第一光束的頻率在所述光學共振腔的第一諧振頻率上；以及
第二穩頻電路，循環連接所述頻率調制器與所述第二光束的主光路之間，用以鎖定所述第二光束的頻率在所述光學共振腔的第二諧振頻率上。
2.根據權利要求1所述的腔長測量裝置，其特征在于，還包括：
光電傳感器，位于所述第一光束的分支光路上以及頻率調制后的所述第二光束的分支光路上，以擷取部分所述第一光束的光影像與部分所述第二光束的光影像，以產生拍頻信號；以及
頻率計數器，耦接所述光電傳感器，用以計算所述拍頻信號的頻率。
3.根據權利要求2所述的腔長測量裝置，其特征在于，還包括：
第一取樣器，位于所述第一光束的主光路與所述第一光束的分支光路的交點上，用以擷取所述第一光束，使所述第一光束進入所述第一光束的分支光路中；以及
第二取樣器，位于所述第二光束的主光路與所述第二光束的分支光路的交點上，用以擷取第二光束，使所述第二光束進入所述第二光束的分支光路中。
4.根據權利要求1所述的腔長測量裝置，其特征在于，還包括：
第一偏振分光鏡，位于所述第一光束的主光路與所述第一穩頻電路的交點上，以使部分所述第一光束可經由所述第一偏振分光鏡反射而進入到所述第一穩頻電路中；以及
第二偏振分光鏡，位于所述第二光束的主光路與所述第二穩頻電路的交點上，以使部分所述第二光束可經由所述第二偏振分光鏡反射而進入到所述第二穩頻電路中。
5.根據權利要求4所述的腔長測量裝置，其特征在于，其中所述光學共振腔的腔長與所述拍頻的關系式為：
其中，L為所述光學共振腔的腔長，M為所述第一諧振頻率與所述第二諧振頻率的諧振模數差，n為共振腔內介質的折射率，c為光速，fb為所述拍頻。
6.根據權利要求1所述的腔長測量裝置，其特征在于，其中所述光學共振腔由懸臂梁的反射面與反射鏡的反射面所構成，且所述光學共振腔的腔長為所述懸臂梁的所述反射面與所述反射鏡的所述反射面的距離。
7.根據權利要求1所述的腔長測量裝置，其特征在于，其中所述光學共振腔由懸臂梁的反射面與圓柱狀透鏡的反射面所構成，且所述光學共振腔的腔長為所述懸臂梁的所述反射面與所述圓柱狀透鏡的所述反射面的距離。
8.根據權利要求1所述的腔長測量裝置，其特征在于，其中所述光學共振腔由懸臂梁的反射面與光纖出口的反射面所構成，所述光學共振腔的腔長為所述懸臂梁的所述反射面與所述光纖出口的所述反射面的距離。
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