基于光腔衰荡法的光学谐振腔模式及损耗测量装置和方法

摘要

本发明属于测量技术领域，具体而言涉及一种基于光腔衰荡法测量光学谐振腔模式及损耗的装置，包括激光器、声光开关、一号球面反射镜、平面反射镜、二号球面反射镜、起偏器、谐振腔固定台、分光镜、高分辨率CCD望远准直系统、图像采集卡、高速探测器、高速数据采集卡、主控计算机、声光开关驱动器和手动压电陶瓷驱动器。该装置通过监控光学谐振腔内的指定本征模式及其在腔内的光强衰减特征时间，实现了对光学谐振腔本征模式及损耗的同时准确测量，其测量精度高，操作方便；该装置还可以很好的完成环形激光谐振腔的装调时损耗的监控，这对于提高激光陀螺性能和生产合格率有重要意义。

主权项

基于光腔衰荡法的光学谐振腔模式及损耗测量装置，其特征在于包括:激光器(1)、声光开关(2)、一号球面反射镜(3)、平面反射镜(4)、二号球面反射镜(5)、起偏器(6)、谐振腔固定台(7)、分光镜(8)、高分辨率CCD望远准直系统(9)、图像采集卡(10)、高速探测器(11)、高速数据采集卡(12)、主控计算机(13)、声光开关驱动器(14)和手动压电陶瓷驱动器(15)；所述激光器(1)输出的激光束依次经过声光开关(2)、一号球面反射镜(3)、平面反射镜(4)、二号球面反射镜(5)、起偏器(6)，入射到谐振腔固定台(7)上的待测谐振腔中并在待测谐振腔中激发出某一本征模式的谐振光，该谐振光从待测谐振腔(7)中出射后，经分光镜(8)一分为二，其中一路光入射到高分辨率CCD望远准直系统(9)经过光电转换产生图像信号，另一路光入射到高速探测器(11)经过光电转换产生电压信号；所述图像信号由图像采集卡(10)进行模数转换后传输到主控计算机(13)上显示，主控计算机(13)输出控制模块会自动识别所述图像信号，如果该图像不是事先选定的待测模式则继续调节入射光角度和手动压电陶瓷驱动器，如果该图像是事先选定的待测模式则由主控计算机输出一个触发信号触发声光开关驱动器(14)，由声光开关驱动器(14)关断声光开关(2)，快速切断声光调制器的一级衍射光，使待测谐振腔中特定模式的谐振光产生光腔衰荡信号，所述光腔衰荡信号入射到高速探测器(11)经过光电转换产生腔衰荡电压信号，由高速数据采集卡(12)进行模数转换和数字采集后传输到主控计算机(12)的数据采集处理模块；所述激光器(1)采用单模扫频激光器，该激光器通过手动压电陶瓷驱动器(15)控制腔长；所述主控计算机(13)设有图像显示模块、输出控制模块和数据采集处理模块，所述图像显示模块用来采集并显示图像采集卡采集到的谐振光斑图像，用来直接判读谐振模式；所述输出控制模块用来输出触发信号触发声光开关驱动器以控制声光开关关断入射光；所述数据采集处理模块用来采集高速数据采集卡的数据进行拟合处理，最后得到待测谐振腔在该特定谐振模式下的损耗。