[發(fā)明專利]用于光機械裝置的噪聲抑制

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010106116.9
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111835432A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 約書亞·多爾;查德·費爾蒂希;亞瑟·薩夫琴科;尼爾·克呂格爾;史蒂文·廷
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: H04B10/69
• 分類號: H04B10/69;G01P15/093;G01P15/097;G01P15/08;H01S3/10;H01S3/13
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹凌;劉茜

1.一種用于跟蹤檢測質(zhì)量塊組件的機械共振的光機械裝置，所述光機械裝置包括：

所述檢測質(zhì)量塊組件；和

電路，所述電路被構(gòu)造成：

使用調(diào)諧信號生成包括對應于所述檢測質(zhì)量塊組件的光學共振的中心載波的光信號；

在對應于所述檢測質(zhì)量塊組件的所述光學共振的半極大處全寬度(FWHM)的四分之一的頻率下調(diào)制所述光信號以生成包括所述中心載波的部分調(diào)制的光信號，對應于所述光學共振加上所述光學共振的所述FWHM的四分之一的第一光學頻率分量，以及對應于所述光學共振減去所述光學共振的所述FWHM的四分之一的第二光學頻率分量；

對所述部分調(diào)制的光信號進行濾波以從所述部分調(diào)制的光信號移除所述中心載波，以生成經(jīng)濾波的光信號；

調(diào)制所述經(jīng)濾波的光信號以生成調(diào)制光信號，所述調(diào)制光信號被驅(qū)動到所述檢測質(zhì)量塊組件的所述機械共振；以及

使用所述調(diào)制光信號中的所述第一光學頻率分量的直流(DC)強度電平與所述調(diào)制光信號中的所述第二光學頻率分量的DC強度電平之間的差值來生成所述調(diào)諧信號。

2.根據(jù)權利要求1所述的光機械裝置，其中所述電路被構(gòu)造成：

將所述調(diào)制光信號輸出至所述檢測質(zhì)量塊組件并且接收從所述檢測質(zhì)量塊組件反射的所述調(diào)制光信號，

其中為了生成所述調(diào)諧信號，所述電路被構(gòu)造成在所述調(diào)制光信號從所述檢測質(zhì)量塊組件反射之后基于所述調(diào)制光信號來生成所述調(diào)諧信號。

3.根據(jù)權利要求2所述的光機械裝置，其中所述電路被構(gòu)造成：

在所述調(diào)制光信號從所述檢測質(zhì)量塊組件反射之后，將所述調(diào)制光信號分離成所述調(diào)制光信號的第一部分和所述調(diào)制光信號的第二部分，其中所述調(diào)制光信號的所述第一部分包括與所述調(diào)制光信號的所述第二部分的一組頻率分量不同的一組頻率分量，并且

其中為了生成所述調(diào)諧信號，所述電路被構(gòu)造成基于所述調(diào)制光信號的所述第一部分和所述調(diào)制光信號的所述第二部分來生成所述調(diào)諧信號。

4.根據(jù)權利要求3所述的光機械裝置，

其中在所述調(diào)制光信號從所述檢測質(zhì)量塊組件反射之后，所述調(diào)制光信號的所述第一部分包括所述第一光學頻率分量；或者

其中在所述調(diào)制光信號從所述檢測質(zhì)量塊組件反射之后，所述調(diào)制光信號的所述第一部分包括所述第二光學頻率分量。

5.根據(jù)權利要求3所述的光機械裝置，其中所述電路被構(gòu)造成：

將所述調(diào)制光信號的所述第一部分轉(zhuǎn)換為第一電信號；以及

將所述調(diào)制光信號的所述第二部分轉(zhuǎn)換為第二電信號，

其中為了生成所述調(diào)諧信號，所述電路被構(gòu)造成基于所述第一電信號和所述第二電信號來生成所述調(diào)諧信號。

6.根據(jù)權利要求5所述的光機械裝置，其中所述電路被構(gòu)造成：

對所述第一電信號進行濾波以生成對應于所述第一光學頻率的所述DC強度電平的第一經(jīng)濾波的電信號；以及

對所述第二電信號進行濾波以生成對應于所述第二光學頻率的所述DC強度電平的第二經(jīng)濾波的電信號，

其中為了生成所述調(diào)諧信號，所述電路被構(gòu)造成基于所述第一經(jīng)濾波的電信號和所述第二經(jīng)濾波的電信號的比較來生成所述調(diào)諧信號以進行驅(qū)動。

7.根據(jù)權利要求5所述的光機械裝置，其中所述電路被構(gòu)造成：

基于所述第一電信號來生成機械共振反饋信號，

其中為了調(diào)制所述經(jīng)濾波的光信號，所述電路被構(gòu)造成基于所述機械共振反饋信號來調(diào)制所述經(jīng)濾波的光信號。

8.根據(jù)權利要求7所述的光機械裝置，其中所述電路被構(gòu)造成：

使用所述機械共振反饋信號來測量所述檢測質(zhì)量塊組件處的加速度。

9.根據(jù)權利要求7所述的光機械裝置，其中為了生成所述機械共振反饋信號，所述電路被構(gòu)造成：

對所述第一電信號進行濾波以從所述第一電信號移除DC強度電平。

10.根據(jù)權利要求9所述的光機械裝置，其中為了調(diào)制所述經(jīng)濾波的光信號，所述電路被構(gòu)造成：

在濾波后對所述第一電信號施加增益和相移以生成驅(qū)動信號；以及

使用所述驅(qū)動信號調(diào)制所述經(jīng)濾波的光信號。