[發(fā)明專利]用于光機(jī)械裝置的反饋冷卻和檢測(cè)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010107882.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN111830282A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約書亞·多爾;查德·費(fèi)爾蒂希;亞瑟·薩夫琴科;史蒂文·廷;尼爾·克呂格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國(guó)際公司
• 主分類號(hào): G01P15/093
• 分類號(hào): G01P15/093;G01H13/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹凌;劉茜

1.一種用于調(diào)制光信號(hào)以降低熱噪聲并跟蹤檢測(cè)質(zhì)量塊組件的機(jī)械共振的光機(jī)械裝置，所述光機(jī)械裝置包括電路，所述電路被配置用于：

從發(fā)光裝置接收所述光信號(hào)；

調(diào)制所述光信號(hào)以移除熱噪聲并使用冷卻反饋信號(hào)和機(jī)械共振反饋信號(hào)將機(jī)械響應(yīng)頻率驅(qū)動(dòng)至所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件的所述機(jī)械共振；

使用所述調(diào)制光信號(hào)生成所述冷卻反饋信號(hào)，以對(duì)應(yīng)于總回路增益為零并且相位差為180度的所述調(diào)制光信號(hào)的熱噪聲信號(hào)；以及

使用所述調(diào)制光信號(hào)生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)，以將所述調(diào)制光信號(hào)的所述機(jī)械響應(yīng)頻率驅(qū)動(dòng)至所述機(jī)械共振。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光機(jī)械裝置，其中所述光信號(hào)包括光學(xué)頻率，所述光學(xué)頻率被驅(qū)動(dòng)至：

所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件的光學(xué)共振頻率與所述光學(xué)共振的四分之一半峰全寬(FWHM)之和；或者

所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件的所述光學(xué)共振頻率與所述光學(xué)共振的四分之一FWHM之差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光機(jī)械裝置，其中所述電路被配置用于：使用所述機(jī)械共振反饋信號(hào)來(lái)測(cè)量所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件處的加速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光機(jī)械裝置，

其中為了調(diào)制所述光信號(hào)，所述電路被配置用于使用所述冷卻反饋信號(hào)來(lái)消除不超過(guò)20dB的所述光信號(hào)；并且

其中為了調(diào)制所述光信號(hào)，所述電路被配置用于使用所述機(jī)械共振反饋信號(hào)來(lái)生成具有驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述調(diào)制光信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括大于20dB的所述光信號(hào)的功率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光機(jī)械裝置，其中所述電路被配置用于將所述調(diào)制光信號(hào)輸出至所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件并接收從所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件反射的所述調(diào)制光信號(hào)，

其中為了生成所述冷卻反饋信號(hào)，所述電路被配置用于在所述調(diào)制光信號(hào)從所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件反射之后使用所述調(diào)制光信號(hào)來(lái)生成所述冷卻反饋信號(hào)，并且

其中為了生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)，所述電路被配置用于在所述調(diào)制光信號(hào)從所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件反射之后使用所述調(diào)制光信號(hào)來(lái)生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光機(jī)械裝置，

其中所述電路被配置用于將所述調(diào)制光信號(hào)分割成所述調(diào)制光信號(hào)的第一部分和所述調(diào)制光信號(hào)的第二部分，

其中為了生成所述冷卻反饋信號(hào)，所述電路被配置用于使用所述調(diào)制光信號(hào)的所述第一部分來(lái)生成所述冷卻反饋信號(hào)，并且

其中為了生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)，所述電路被配置用于使用所述調(diào)制光信號(hào)的所述第二部分來(lái)生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光機(jī)械裝置，

其中所述調(diào)制光信號(hào)的所述第一部分包括一半的所述調(diào)制光信號(hào)；并且

其中所述調(diào)制光信號(hào)的所述第二部分包括一半的所述調(diào)制光信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光機(jī)械裝置，其中所述電路被配置用于：

將所述調(diào)制光信號(hào)的所述第一部分轉(zhuǎn)換為第一電信號(hào)，其中為了生成所述冷卻反饋信號(hào)，所述電路被配置用于使用所述第一電信號(hào)來(lái)生成所述冷卻反饋信號(hào)；以及

將所述調(diào)制光信號(hào)的所述第二部分轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)，其中為了生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)，所述電路被配置用于使用所述第二電信號(hào)來(lái)生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光機(jī)械裝置，其中為了生成所述冷卻反饋信號(hào)，所述電路被配置用于：

將為零的所述總回路增益施用于所述第一電信號(hào)；以及

將所述第一電信號(hào)的相位調(diào)整180度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光機(jī)械裝置，其中為了生成所述機(jī)械共振反饋信號(hào)，所述電路被配置用于：

使用所述第二電信號(hào)來(lái)測(cè)量所述檢測(cè)質(zhì)量塊組件的所述機(jī)械共振的頻率；以及

使用所述機(jī)械共振的所述測(cè)量的頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器。