[實用新型]一種基于光纖耦合器和光學濾波器的轉臺雙光束傳輸裝置

有效

• 申請號: 201820321664.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN207908818U
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 畢進;李劉鋒;陳李生;支允琳;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢物理與數學研究所
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02B26/08;G01D5/353;G01C21/16
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

本實用新型公開了一種基于光纖耦合器和光學濾波器的轉臺雙光束傳輸裝置，涉及精密測量和慣性導航領域。本裝置放置在光學平臺上，光源、合束模塊和第1反射鏡依次排列；轉臺通過其支腳固定在光學平臺上；第1反射鏡固定在光學平臺上且位于轉臺的底面下方的中間位置；第2反射鏡固定在轉臺的臺面上方的中間位置；第2反射鏡和分光模塊前后排列，分光模塊放置在轉臺的臺面的上方；所述的第1、2光學濾波器選用法布里?珀羅干涉儀。本裝置結構簡單，穩定性高，易于實現，可應用于激光陀螺儀的高精度檢測，激光干涉儀和原子干涉儀的慣性測量、基本物理常數測定以及狹義相對論的高精度驗證等領域。

技術領域

本實用新型涉及精密測量和慣性導航領域，尤其涉及一種基于光纖耦合器和光學濾波器的轉臺雙光束傳輸裝置，可廣泛應用于激光陀螺儀的高精度檢測，激光干涉儀和原子干涉儀的慣性測量、基本物理常數測定以及狹義相對論的高精度驗證等需要多臺激光器和轉臺的系統中。

背景技術

在采用高穩定激光的精密測量研究和技術應用中，比如洛倫茲對稱性檢驗、地球的轉動監測等精密測量研究中，激光器和轉臺都是實驗系統所必須的。隨著精密測量技術的發展，對激光器和轉臺的性能指標要求越來越高，不可避免地需要考慮多路激光上轉臺及其指向穩定性的問題。

激光器相對于轉臺的位置分為兩類：激光器置于轉臺上和激光器置于轉臺下。目前，通常把激光器置于轉臺上。這樣的好處在于光源和光學系統構成一個整體，不容易受到轉臺調制的影響。但是，這種方式對激光器和轉臺的穩定性提出了更高的要求，而且勢必會增加轉臺上光、機、電系統的復雜性。另外一種方式是將激光器置于轉臺下，然后通過空間光路把光導到轉臺上。這樣的好處在于機械系統簡單，對激光器和轉臺的性能指標要求相對較低。但是，光傳輸到轉臺上的光路與轉臺的轉軸不能保證嚴格重合，并且轉臺轉動過程中轉軸也會發生抖動，因此，隨著轉臺的轉動，轉臺上的光的指向會發生變化。此外，兩束頻率相近的激光導到轉臺上，將兩路光從空間上分開也是這種方式的難點。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于克服現有技術存在的問題和不足，即臺上系統較復雜、體積相對較大、轉臺載荷較重等問題，造成系統在某些應用中缺乏靈活性的不足。提供一種基于光纖耦合器和光學濾波器的轉臺雙光束傳輸裝置。

本實用新型機械結構部分簡單，可擴展空間大，其雙光束傳輸的方法可用于其他類似的需要多臺激光器和轉臺的系統中，其方法在原理上具有普遍適用性。

本實用新型的目的是這樣實現的：

采用光纖耦合器將兩束頻率相近的光耦合入光纖，光纖輸出的一束光通過空間光路導到轉臺上；由于光路無法做到與轉臺的轉軸嚴格重合，并且轉臺轉動過程中轉軸也會發生抖動，因此，導到轉臺上的空間光的指向會隨著轉臺的轉動發生變化；為克服臺上光路指向變化問題，這里在轉臺上將光耦合入光纖；然后利用光纖耦合器將一根光纖分成兩根并輸出兩束空間光，這兩束空間光分別通過光學濾波器后，每一束光中兩種頻率成分從空間上分開。

具體地說，本裝置包括光學平臺；

設置有光源、合束模塊、第1反射鏡、轉臺、第2反射鏡和分光模塊；

光源包括并聯的第1、2激光器；

合束模塊包括串聯的光纖合束器和準直器；

分光模塊包括耦合器，第1、2準直器，光纖分束器和第1、2光學濾波器；耦合器和光纖分束器前后連接，光纖分束器、第1準直器、第1光學濾波器依次連接，光纖分束器、第2準直器、第2光學濾波器依次連接；

其位置關系是：

在光學平臺上，光源、合束模塊和第1反射鏡依次排列；

轉臺通過其支腳固定在光學平臺上；

第1反射鏡固定在光學平臺上且位于轉臺的底面下方的中間位置；