激光透、反组合监测补偿式圆柱度仪直线运动基准装置

    公开(公告)号:CN1232798C

    公开(公告)日:2005-12-21

    申请号:CN200410062208.2

    申请日:2004-06-30

    Abstract: 本发明涉及一种激光透、反组合监测补偿式圆柱度仪直线运动基准装置,属于表面形状测量技术领域,特别适应于超精密圆柱度测量装置。本发明将激光透反组合监测补偿技术、主副双导轨直行技术和隔离式抗干扰驱动技术集为一体,以激光光束作为物理基准,依据导轨直线运动基准运动误差对圆柱度测量装置测量结果的作用规律,提供一种基于激光透、反组合监测补偿式主副双导轨结构的超精密圆柱度直线运动基准装置,克服了已有圆柱度测量装置直线运动基准技术的不足。

    一种使用FPGA构建的数字激光稳频系统

    公开(公告)号:CN120073465A

    公开(公告)日:2025-05-30

    申请号:CN202510186713.X

    申请日:2025-02-20

    Abstract: 本申请公开了一种基于Pound‑Drever‑Hall(PDH)原理的数字稳频系统,该系统使用FPGA实现,系统包括信号发生模块、信号解调模块、稳频点锁定模块和伺服控制模块,以数字化方式替代传统模拟硬件实现激光稳频。本申请自行设计的稳频点锁定算法可以确保在锁频点完成控制状态的切换,将频率差准确反映在线性区间内以及自动重锁;并构建由IQ调制器控制回路和激光器压控晶振控制回路组成的双回路伺服控制模块,将不稳定的激光器信号调制到稳定的单边带上以削减激光器本身的误差;此外,系统设计了主控模块来控制FPGA内部各模块的寄存器,管理系统的状态流转。本发明解决了传统方案中硬件相位不稳定、易引入插入损耗影响系统精度的问题,提高了系统的稳定性和精度。

    基于系统辨识与模糊PID控制方案的PDH频率跟踪方法

    公开(公告)号:CN118466195B

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202410528885.6

    申请日:2024-04-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于系统辨识与模糊PID控制方案的PDH频率跟踪方法。包括,获取基于光纤谐振腔构建的PDH系统的频率跟踪误差信号,并对该信号进行处理,提取反映激光器频率和谐振腔谐振频率的误差信号;进一步基于系统辨识理论,以该误差线性区间内的信号作为输出,以激光器PZT的输入电压信号为输入,对由激光器PZT和以谐振腔、带通滤波器、混频器、低通滤波器组成的鉴频系统这两部分一起构成的被控模块进行系统辨识,获取该模块的传递函数;基于该系统辨识结果,以该模块作为被控模块,以可以使误差信号为0的PZT控制电压信号为理论输入,搭建新型PDH频率跟踪系统;结合模糊PID控制方案,通过合理设计隶属度函数以及模糊规则,对该新型PDH频率跟踪系统的PID参数进行优化整定。本发明可以解决传统PDH方案中控制模块传递函数不易得到引起的跟踪精度低,长期稳定性差的问题。

    一种使用FPGA基于Pound-Drever-Hall原理构建的双回路激光器自动锁频方法

    公开(公告)号:CN119726342A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411564470.0

    申请日:2024-11-05

    Abstract: 本申请公开了一种使用FPGA基于Pound‑Drever‑Hall原理构建的双回路激光器自动锁定方法。包括,在经典的Pound‑Drever‑Hall系统中加入高载波抑制单边带调制器,新增由压控晶振、频分器、混频器、低通滤波共同构成的第二控制回路,在FPGA内激光器谐振频率和谐振腔谐振频率的误差信号被分为高频和低频两部分,低频信号经过FPGA构建的控制回路对激光器谐振腔的PZT进行控制,高频信号经过FPGA构建的高频控制回路对单边带调制器进行控制;同时系统中添加自动重锁机制,利用FPGA构建自动重锁算法,只有当信号处于可控的线性区间才输出信号,反之则退出锁定模式重新开始扫描,直至进入线性区间。本发明通过构建双控制回路解决传统PDH方案中简单的对激光器PZT进行锁定导致的锁频精度不高的问题。

    一种Pound-Drever-Hall系统中残余幅度噪声优化系统和方法

    公开(公告)号:CN119481928A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411564473.4

    申请日:2024-11-05

    Abstract: 本发明提供一种基于晶体双折射理论和正交解调方案的应用于Pound‑Drever‑Hall(PDH)激光稳频系统中残余幅度噪声的去除方法。包括,基于晶体双折射理论分析了系统中残余幅度噪声产生的原因,优化了PDH模型;进一步根据该模型阐述的噪声产生原因对系统进行优化,首先是针对激光入射偏振角度不固定的问题,在系统中添加偏振控制器对激光输入信号进行约束;其次是针对信号相位漂移而引起的解调信号相位不明确问题,建立正交解调系统,通过实时分析信号相位完成解调相位的更新;最后基于上述工作搭建系统,对PDH频率跟踪系统进行优化。本发明可以解决传统PDH方案中由于残余幅度噪声引起的稳频点消隐、误差曲线扭曲等问题,并最终优化跟踪精度低,长期稳定性差的问题。

    一种双环形腔结构的回音壁微腔滤波光纤激光器

    公开(公告)号:CN118610873A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410873519.4

    申请日:2024-07-02

    Abstract: 本发明的双环形腔结构的回音壁微腔滤波光纤激光器,包括彼此连接的泵浦激光光源、波分复用器、光纤耦合器、掺铒光纤、隔离器、光纤耦合器、回音壁腔滤波器和光纤耦合器。波分复用器输入端口连入激光泵浦源,波分复用器的输出端口连入光纤耦合器的输入端口。本发明的激光器谐振腔由主环形腔和辅环形腔构成,先由辅环形腔构成激光器前期工作的谐振腔,生成较强的初始信号光,该信号光进入主环形腔中,通过回音壁微腔实现线宽压缩,通过掺铒光纤循环放大,最后形成稳定的激光振荡。本发明的双环形腔结构,将激光器的形成过程和线宽压缩过程分离,实现在保证回音壁微腔的线宽压缩前提下的激光器系统输出功率的显著提升。

    一种基于光纤瑞利散射谱相关性的激光器探测信号拼接及其拓展方法

    公开(公告)号:CN114061637B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202010741108.1

    申请日:2020-07-29

    Inventor: 赵士元 崔继文

    Abstract: 本发明发明了一种基于光纤瑞利散射谱相关性的激光器探测信号拼接及其拓展方法,在单个激光器调谐范围较小时,通过多个激光器的复用来实现光学传感测量系统的大范围光学带宽访问,通过采用特征光纤段的瑞利散射谱的相关性确定拼接位置并对激光器探测信号进行拼接,本发明解决了在测量系统中多个激光器之间的激光器探测信号无法实现精确拼接复用的问题,实现了不同波长范围的激光器之间对测量信号的准确连续拼接,拓展了光源的带宽,提高了测量系统的测量性能。

    一种利用自由放置单圆柱目标的结构光标定方法

    公开(公告)号:CN117387487A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311322978.5

    申请日:2023-10-13

    Abstract: 本发明提供了一种利用自由放置的单个圆柱靶标的线结构光系统标定方法,包括S1:基于Scheimpflug相机厚透镜成像模型的系统结构,建立了新的线结构光测量系统;S2:基于射影几何原理,建立了圆柱靶标,光平面与相机成像之间的成像模型;S3:结合线结构光测量系统的结构与圆柱靶标成像模型,根据几何关系建立圆柱靶标与相机之间的相对位置;S4:根据圆柱靶标与对应图像之间的相对关系,结合图像边缘提取,计算圆柱靶标与图像的转换关系;S5:根据图像光条点,计算各个实际光条与相机的相对位置,应用最小二乘法,求解最优的线结构光系统参数。该发明相比于现有技术中常用的平面靶标自由摆放,更适用于针对曲面的线结构光测量系统标定,提高对曲面的测量精度。

    基于分布式反馈激光器阵列的准分布式物理量测量方法、装置及系统

    公开(公告)号:CN112082581B

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202010505081.6

    申请日:2020-06-05

    Abstract: 本申请公开了基于分布式反馈激光器阵列的准分布式物理量测量方法,本发明将分布式反馈阵列激光器应用于基于直接强度探测的准分布式物理量测量装置中,通过对分布式反馈阵列激光器各个激光二极管在不同温度下施加电流调制实现了各个波段的波长调谐,同时利用激光器绝对波长监测单元提供的绝对波长信息作为依据确定各个段激光输出拼接位置进而实现整个波段大范围无跳模连续的激光输出,提高了准分布式测量方法和装置的空间分辨力和测量量程。本申请还公开了对应该方法的装置及系统。

    基于光纤布里渊散射的相干光谱分析装置及方法

    公开(公告)号:CN111678601B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202010703004.1

    申请日:2020-07-21

    Abstract: 基于光纤布里渊散射的相干光谱分析测量装置及方法属于精密仪器制造和精密测试计量技术领域;所述装置结构是:掺铒光纤放大器与可调谐激光器和光耦合器连接,光耦合器与两个光环形器连接,待检光源经过光隔离器、偏振控制器、延时光纤和光环形器后接入光衰减器,光耦合器与两个光衰减器连接,平衡探测器与光耦合器和射频滤波器连接,数据采集模块与射频滤波器连接;所述测量方法是:可调谐激光器生成两束泵浦光,一束产生本振光,另一束形成光纤后向散射滤波器来对待检光滤波,滤波结果与本振光发生外差干涉,通过射频滤波器保留布里渊信号,即可复原待检光源光谱。本装置具有分辨力高、信噪比高、动态范围大以及不受镜像效应制约的特点。

Patent Agency Ranking