专利名称：基于正弦相位调制的单光源激振测振仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光激振测振仪，特别是一种基于正弦相位调制的单光源激振测振仪。
背景技术：
采用微结构器件，如NEMS(nanoelectromechanical systems)器件以及MEMS(microelectromechanical systems)器件对物质成分的属性及含量进行高精度检测的硅微谐振传感器，由于具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小、成本低、性能可靠、可批量生产等优点，是近年来国际上的研究热点之一。其中，采用光激励和光检测工作方式的硅微机械谐振传感器兼有多种先进技术的优点，得到了该领域研究者的广泛关注。
目前该领域的相关研究中，大多采用双光源实验装置，即微谐振器的激励及其谐振信号的测量采用两个不同的激光光源。这种实验装置虽然相对容易实现器件的激励和检测，但是由于系统比较复杂，限制了向多传感头系统的发展。为了解决上述问题，提出了一些单光源的激振测振装置。基于Fabry-Perot(F-P)干涉技术的自激励硅微谐振器(在先技术1，J David Zook，David W.Bums，William R.Herb et al..Optically excited self-resonant microbeams，Sensors and Actuators[J].1996，A52(1-3)，92-98)，该装置不需要调制源，可以简化传感器设计，降低成本，而且容易实现多个物理参量的集成传感，但是存在的诸如F-P腔加工精度要求太高、激振结构易受外界干扰、需采用特殊装置稳定谐振状态等缺点一直没有得到很好地解决；基于光强调制检测方式的单光源装置(在先技术2，Liu Yueming，Liu Junhua，Zhang Shaojun.A laboratory study of photothermal excited silicon microresonators with coated film[J].Acta Optica Sinica，2003，23(5)，529-533)，谐振信号的测量采用光强调制检测方式，易受外界干扰，测量精度较低；采用单光源短光脉冲激励微谐振器的装置(在先技术3，L.M.Zhang，D，Uttamchandani，B.Culshaw.Excitation of silicon microresonatorsusing short optical pulses[J].Sensors and Actuators，1990，A21-23，391-393)，系统结构简单，但是信号处理比较困难，而且该装置存在对激光器功率要求高，需较大尺寸谐振器的缺点。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述在先技术的不足，提供一种基于正弦相位调制的单光源激振测振仪。
本发明的技术解决方案如下一种基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，其结构为带有温度控制器的光源由调制驱动电源驱动；沿光源发射光前进方向依次置放隔离器、耦合器，所述的光源与隔离器由第一段光纤相连，所述的隔离器与耦合器的第一端口之间由第二段光纤相连，该耦合器的第三端口经第三段光纤与准直器相连，该耦合器的第二端口通过第四段光纤与第一光电转换器输入端连接；该第一光电转换器的输出端接第一前置放大器的输入端，封装在光源内部的第二光电转换器的输出端与第二前置放大器的输入端相连，调制驱动电源的调制信号输出端、第一前置放大器的输出端和第二前置放大器的输出端分别与数据处理器的第一输入端、第二输入端和第三输入端连接；该信号处理器的输出端与信号监视器连接。
所述的信号处理器的构成包括第一除法器和三倍频处理器，该第一除法器的第一输入端和第二输入端即信号处理器的第二输入端和第三输入端，第一除法器的输出端与第二乘法器第一输入端口、第一乘法器第一输入端连接；所述的三倍频处理器的输入端即信号处理器的第三输入端，所述的三倍频处理器的输出端与第二乘法器的第二输入端连接，第二乘法器输出端与第二低通滤波器的输入端连接，第一乘法器的输出端与第一低通滤波器的输入端连接，第二低通滤波器的输出端同时与加法器的第一输入端、减法器的第一输入端连接，第一低通滤波器的输出端同时与加法器的第二输入端、减法器的第二输入端连接，加法器的输出端和减法器的输出端分别与第二除法器的第一输入端和第二输入端连接，第二除法器的输出端即信号处理器的输出端。
所述的调制驱动电源给光源提供直流驱动电流和交流驱动电流，并且其调制信号输出端可以输出与提供给光源的交流驱动电流信号同频率的交流电压信号。
所述的光源是指半导体激光器，并且其内部封装了第二光电转换器，所说的第二光电转换器是光电二极管。
所述的准直器是指其出射光为平行光的光学元件，并且其出射端面镀有增反膜，其反射率R满足0.08＜R＜0.73。
所述的第一光电转换器是光电二极管，或是光电池。
所述的信号监视器是示波器，或者是万用表。
所述的三倍频控制器是将输入的交流电压信号的频率的转换成频率为原来3倍的交流电压信号的电子元件或系统。
所述的温度控制器控制光源的温度，使光源的温度仅在较小的范围内变化本发明具有以下显著的优点1、本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，采用了全光纤斐索干涉仪结构作为硅微谐振器的激振测振系统，通过调整干涉仪的工作参数，使其工作在特定条件下，再通过相应的信号处理方法从干涉信号中解调出硅微谐振器的振动信号。系统结构简单，不需要采用特殊装置稳定系统的谐振状态。
2、本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，采用特殊的信号处理方法从干涉信号中解调出硅微谐振器的振动信号，可以高精度的测量出谐振器的振动位移。
3、本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，采用干涉仪光源作为硅微谐振器的激励光源，对光源等器件没有特殊要求，易于实现微谐振器的光热激励。
图1为本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪的实施例的结构示意2为本发明的信号处理器的结构框3为谐振器振动幅度A随信号R变化的模拟结果图4为信号R的测量曲线具体实施方式
下面通过实施例及其附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1及图2，图1为本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪的实施例的结构示意图，图2为本发明的信号处理器的结构示意图。由图可见，本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，其结构为带有温度控制器2的光源3由调制驱动电源1驱动；沿光源3发射光前进方向依次置放隔离器4、耦合器5，所述的光源3与隔离器4由第一段光纤301相连，所述的隔离器4与耦合器5的第一端口a之间由第二段光纤501相连，该耦合器5的第三端口c经第三段光纤502与准直器6相连，该耦合器5的第二端口b通过第四段光纤503与第一光电转换器8输入端连接；该第一光电转换器8的输出端接第一前置放大器9的输入端，封装在光源3内部的第二光电转换器10的输出端与第二前置放大器11的输入端相连，调制驱动电源1的调制信号输出端、第一前置放大器9的输出端和第二前置放大器11的输出端分别与数据处理器12的第一输入端x1、第二输入端x2和第三输入端x3连接；该信号处理器12的输出端与信号监视器13连接。
所述的信号处理器12的构成如图2所示，包括第一除法器1201和三倍频处理器1202，该第一除法器1201的第一输入端D1和第二输入端D2即信号处理器12的第二输入端X2和第三输入端X3，第一除法器1201的输出端与第二乘法器1203第一输入端口M1、第一乘法器1204第一输入端M3连接；所述的三倍频处理器1202的输入端即信号处理器12的第三输入端X3，所述的三倍频处理器1202的输出端与第二乘法器1203的第二输入端M2连接，第二乘法器1203输出端与第二低通滤波器1205的输入端连接，第一乘法器1204的输出端与第一低通滤波器1206的输入端连接，第二低通滤波器1205的输出端同时与加法器1207的第一输入端A1、减法器的第一输入端S1连接，第一低通滤波器1206的输出端同时与加法器1207的第二输入端A2、减法器的第二输入端S2连接，加法器1207的输出端和减法器1208的输出端分别与第二除法器1209的第一输入端D3和第二输入端D4连接，该第二除法器1209的输出端即信号处理器12的输出端。
所述的调制驱动电源1给光源提供直流驱动电流和交流驱动电流，并且其调制信号输出端可以输出与提供给光源的交流驱动电流信号同频率的交流电压信号。
本实施例中的光源3是一半导体激光器，并且其内部封装了第二光电转换器10，所说的第二光电转换器10是光电二极管。
所述的准直器6是指其出射光为平行光的光学元件，并且其出射端面镀有增反膜，其反射率R满足0.08＜R＜0.73，也可以说所述的准直器6是本发明基于正弦相位调制的单光源激振测振仪的探测头。
所述的第一光电转换器8是光电二极管，或是光电池。
所述的信号监视器(13)是示波器，或者是万用表。
所述的三倍频控制器1202是将输入的交流电压信号的频率的转换成频率为原来3倍的交流电压信号的电子元件或系统。
本发明的激振测振仪的工作过程如下
将本发明的激振测振仪的探测头对准待测谐振体7，调制驱动电源1向光源3提供直流驱动电流和正弦交流驱动电流，向数据处理器1提供直流驱动信号和正弦交流驱动信号，使由光源3发出的光的波长和强度被正弦调制，被调制的光依次经过隔离器4、耦合器5和准直器6后，该准直器6即探测头对准待测谐振体7，调制驱动电源提供直流驱动信号和正弦交流驱动信号，使由光源3发出的光的波长和强度被正弦调制；被调制的光依次经过隔离器4、耦合器5和准直器6后，一部分光在准直器6与空气交界的端面被反射，产生参考光C，另一部分透射光以平行光T出射照射到待测谐振体7的表面；照射到待测谐振体7的平行光T经待测谐振体7反射后，产生的物光W入射进准直器6，与参考光C发生干涉，产生的干涉光信号含有待测谐振体7的位移信息；此干涉光信号经耦合器5的第二端口b输出，被第一光电转换元件8接收，并将光信号转变为电信号；第一前置放大器9对此电信号放大后输入数据处理器12，封装在光源3内的第二光电转换器10测量光源3的光强变化，第二光电转换器10的输出信号通过第二前置放大器11放大后输出到数据处理器12。待测谐振体7在平行光T的照射下，由于光热效应，发生形变。数据处理器12输出一个与待测谐振体7振动幅度一一对应的电信号R，通过信号监视器13观察信号R。本发明的激振测振仪工作时，逐渐增大调制驱动电源1输出的交流驱动信号的频率，当该信号频率与待测谐振体7的固有频率一致时，待测谐振体7的振动幅度最大，将达到谐振状态，此时信号监视器13显示的信号R与待测谐振体7非谐振状态时的信号R相比，有一个明显的变化。通过测量信号R获得待测谐振体7的谐振频率。
光源3在直流驱动电流i0和交流驱动电流Δi(t)＝αcos(ωct+θ)的驱动下，光源3的输出光波长λ(t)和输出光强度g(t)分别表示为λ(t)＝λ0+β1Δi(t) (1)g(t)＝β2[i0+Δi(t)] (2)其中，α为交流驱动电流的幅度，λ0是光源3的中心波长，β1是光源3的波长随驱动电流的变化系数，β2是光源3的光强随驱动电流的变化系数。
设参考光C和物光W的振幅比为1∶1，第一光电探测器8检测到的干涉光信号为S0(t)＝IB(t)+IM(t)cos[z1cos(ωct+θ)+α0+α(t)](3)其中
IB(t)＝g(t-τ0)+g(t-τr) (4)IM(t)=2g(t-τo)g(t-τr)---(5)]]>z1=2πβ1ar0/λ02---(6)]]>α0(t)＝2πr0/λ0(7)α(t)＝4πr(t)/λ0(8)IB(t)和IM(t)分别为干涉信号非相干部分和相干部分的幅度调制；τ0＝l0/c，τr＝lr/c，l0和lr分别为参考光C和物光W的光程，c为光速；r0为静止时准直器6的端面与待测谐振体7的端面之间的光程差r(t)为待测谐振体7的振动位移。
封装在光源3中的第二光电探测器探测到的光源3的强度变化为I(t)＝β2{i0+αcos[ωc(t-τ)+θ]}(9)其中，τ是光传播引起的时间延迟。
将式(3)与式(9)相除，可以得到S(t)＝C+Ccos[z1cos(ωct+θ)+α0+α(t)] (10)常数C不随时间变化。
设待测谐振体7的位移r(t)＝Acos(ωct)，则式(10)可以写为S(t)＝C+Ccos[z1cos(ωct+θ)+z2cos(ωct)+α0] (11)z2=4πAλ0---(12)]]>由式(6)可知，z1与r0有关，通过调整准直器6与待测谐振体7之间的初始距离，可以使z1相对较小，因此式(11)可以近似写为S(t)≈C+Ccos[z2cos(ωct)+α0]＝C+Ccosα0[J0(z2)-2J2(z2)cos(2ωct)+...](13)-Csinα0[2J1(z2)cos(ωct)-2J3(z2)cos(3ωct)+...]其中，Jn(z2)表示n阶贝塞尔函数。
由式(13)可见，从信号S(t)中求解出某阶贝塞尔函数Jn(z2)，就能够测量出待测谐振体7的振动幅度。然而贝塞尔函数的单值区间较小，将会限制该方法的测量范围。此外，由于r0难以准确测量，所以很难给出sin(α0)和cos(α0)的准确数值，导致直接从式(13)求解某阶贝塞尔函数存在困难。
因此采用如图2所示的信号处理系统对干涉信号进行处理。将第一光电转换器8检测到的干涉信号S0(t)和第二光电转换器10检测到的光源3的强度变化信号I(t)同时送入第一除法器1201，得到信号S(t)。将S(t)分为两路，一路信号和调制驱动电源调制信号输出端输出的正弦调制信号一起输入第一乘法器1204，第一乘法器1204的输出信号再输入第一低通滤波器1206，得到信号S1，S1＝-K1Csinα0J1(z2) (14)K1是第一增益系数。
将调制驱动电源调制信号输出端输出的正弦调制信号输入三倍频处理器1202，输出的信号与S(t)一起输入第二乘法器1203，第二乘法器1203的输出信号输入第二低通滤波器1205，得到信号S2，S2＝K2Csinα0J3(z2)(15)K2是第二增益系数。
再将S1与S2分别输入加法器1207和减法器1208，加法器1207和减法器1208的输出信号经第二除法器1210运算后输出信号R，R=S1+S2S1-S2=-K1J1(z2)+K2J3(z2)-K1J1(z2)-K2J3(z2)=f(A)---(16)]]>待测谐振体7振动幅度A随信号R变化的模拟结果如图3所示(令K1＝K2)。可见，由于采用贝塞尔函数比值法，一定程度上减少了贝塞尔函数单值区间对测量范围的限制。
如图1所示的激振测振仪的实施例的结构图，待测谐振体7是采用多层复合结构的悬臂梁，表面镀铝，长1000微米、宽300微米、厚20微米。半导体激光器3的中心波长为1303.9nm，最大输出功率2.5mw，其波长调制系数β1和强度调制系数β2分别为0.0188nm/mA，0.1mW/mA。测试时，调整准直器与悬臂梁的初始距离，使r0约为100μm；调整半导体激光器3的交流驱动信号的幅度，使α约为1.5mA(则z1约为0.0104)；第一增益系数和第二增益系数均为10。逐渐增大半导体激光器交流调制信号的频率，当调制频率远离待测谐振体7的谐振频率时，信号监视器显示的测量曲线如图4(a)所示，其平均值在1左右；当调制频率在8.81kHz左右时，信号监视器显示的测量曲线变化为如图4(b)所示，其大小约为0.85。此时待测谐振体7达到谐振状态，其振动幅度约为135nm，谐振频率为8.81kHz。
一部分光在准直器6与空气交界的端面被反射，产生参考光R，另一部分光以平行光T出射照射到待测谐振体7的表面，反射回来的物光O入射进准直器6后，与参考光R发生干涉；产生的干涉光含有待测谐振体7的位移信息，此干涉光经过耦合器5后由第一光电转换元件8接收，将光信号转变为电信号第一前置放大器9对此电信号放大后输入信号处理器12。封装在光源3内的第二光电转换器10测量光源3的光强变化，第二光电转换器10的输出信号通过第二前置放大器11放大后输出到信号处理器12。待测谐振体7在平行光T的照射下，由于光热效应，发生形变。当调制驱动电源输出的交流驱动信号的频率与待测谐振体7的固有频率一致时，待测谐振体7的振动幅度最大，达到谐振状态。信号处理器12输出一个与待测谐振体7振动幅度一一对应的电信号，通过信号监视器13可以观察到该信号。
下面对工作原理作一说明光源3在直流驱动电流i0和交流驱动电流Δi(t)＝αcos(ωct+θ)的驱动下，光源3的输出光波长λ(t)和输出光强度g(t)分别表示为λ(t)＝λ0+β1Δi(t) (1)g(t)＝β2[i0+Δi(t)] (2)其中，α为交流驱动电流的幅度，λ0是光源3的中心波长，β1是光源3的波长随驱动电流的变化系数，β2是光源3的光强随驱动电流的变化系数。
设参考光C和物光W的振幅比为1∶1，第一光电探测器8检测到的干涉光信号为S0(t)＝IB(t)+IM(t)cos[z1cos(ωct+θ)+α0+α(t)] (3)其中IB(t)＝g(t-τ0)+g(t-τr)(4)IM(t)=2g(t-τo)g(t-τr)---(5)]]>z1=2πβ1ar0/λ02---(6)]]>α0(t)＝2πr0/λ0(7)α(t)＝4πr(t)/λ0(8)IB(t)和IM(t)分别为干涉信号非相干部分和相干部分的幅度调制；τ0＝l0/c，τr＝lr/c，l0和lr分别为参考光C和物光W的光程，c为光速r0为静止时准直器6的端面与待测谐振体7的端面之间的光程差；r(t)为待测谐振体7的振动位移。
封装在光源3中的第二光电探测器探测到的光源3的强度变化为I(t)＝β2{i0+αcos[ωc(t-τ)+θ]} (9)其中，τ是光传播引起的时间延迟。
将式(3)与式(9)相除，可以得到S(t)＝C+Ccos[z1cos(ωct+θ)+α0+α(t)](10)常数C不随时间变化。
设待测谐振体7的位移r(t)＝Acos(ωct)，则式(10)可以写为S(t)＝C+Ccos[z1cos(ωct+θ)+z2cos(ωct)+α0] (11)z2=4πAλ0---(12)]]>由式(6)可知，z1与r0有关，通过调整准直器6与待测谐振体7之间的初始距离，可以使z1相对较小，因此式(11)可以近似写为S(t)≈C+Ccos[z2cos(ωct)+α0]＝C+Ccosα0[J0(z2)-2J2(z2)cos(2ωct)+...] (13)-Csinα0[2J1(z2)cos(ωct)-2J3(z2)cos(3ωct)+...]其中，Jn(z2)表示n阶贝塞尔函数。
由式(13)可见，从信号S(t)中求解出某阶贝塞尔函数Jn(z2)，就能够测量出待测谐振体7的振动幅度。然而贝塞尔函数的单值区间较小，将会限制该方法的测量范围。此外，由于r0难以准确测量，所以很难给出sin(α0)和cos(α0)的准确数值，导致直接从式(13)求解某阶贝塞尔函数存在困难。
因此采用如图2所示的信号处理系统对干涉信号进行处理。将第一光电转换器8检测到的干涉信号S0(t)和第二光电转换器10检测到的光源3的强度变化信号I(t)同时送入第一除法器1201，得到信号S(t)。将S(t)分为两路，一路信号和调制驱动电源调制信号输出端输出的正弦调制信号一起输入第一乘法器1204，第一乘法器1204的输出信号再输入第一低通滤波器1206，得到信号S1，S1＝-K1Csinα0J1(z2) (14)K1是第一增益系数。
将调制驱动电源调制信号输出端输出的正弦调制信号输入三倍频处理器1202，输出的信号与S(t)一起输入第二乘法器1203，第二乘法器1203的输出信号输入第二低通滤波器1205，得到信号S2，S2＝K2Csinα0J3(z2) (15)K2是第二增益系数。
再将S1与S2分别输入加法器1207和减法器1208，加法器1207和减法器1208的输出信号经第二除法器1210运算后输出信号R，R=S1+S2S1-S2=-K1J1(z2)+K2J3(z2)-K1J1(z2)-K2J3(z2)=f(A)---(16)]]>待测谐振体7振动幅度A随信号R变化的模拟结果如图3所示(令K1＝K2)。可见，由于采用贝塞尔函数比值法，一定程度上减少了贝塞尔函数单值区间对测量范围的限制。
如图1所示的激振测振仪的实施例的结构图，待测谐振体7是采用多层复合结构的悬臂梁，表面镀铝，长1000微米、宽300微米、厚20微米。半导体激光器3的中心波长为1303.9nm，最大输出功率2.5mw，其波长调制系数β1和强度调制系数β2分别为0.0188nm/mA，0.1mW/mA。测试时，调整准直器与悬臂梁的初始距离，使r0约为100μm；调整半导体激光器3的交流驱动信号的幅度，使α约为1.5mA(则z1约为0.0104)；第一增益系数和第二增益系数均为10。逐渐增大半导体激光器交流调制信号的频率，当调制频率远离待测谐振体7的谐振频率时，信号监视器显示的测量曲线如图4(a)所示，其平均值在1左右；当调制频率在8.81kHz左右时，信号监视器显示的测量曲线变化为如图4(b)所示，其大小约为0.85。此时待测谐振体7达到谐振状态，其振动幅度约为135nm，谐振频率为8.81kHz。
权利要求
1.一种基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，特征在于其结构为带有温度控制器(2)的光源(3)由调制驱动电源(1)驱动；沿光源(3)发射光前进方向依次置放隔离器(4)、耦合器(5)，所述的光源(3)与隔离器(4)由第一段光纤(301)相连，所述的隔离器(4)与耦合器(5)的第一端口(a)之间由第二段光纤(501)相连，该耦合器(5)的第三端口(c)经第三段光纤(502)与准直器(6)相连，该耦合器(5)的第二端口(b)通过第四段光纤(503)与第一光电转换器(8)输入端连接；该第一光电转换器(8)的输出端接第一前置放大器(9)的输入端，封装在光源(3)内部的第二光电转换器(10)的输出端与第二前置放大器(11)的输入端相连，调制驱动电源(1)的调制信号输出端、第一前置放大器(9)的输出端和第二前置放大器(11)的输出端分别与数据处理器(12)的第一输入端(x1)、第二输入端(x2)和第三输入端(x3)连接；该信号处理器(12)的输出端与信号监视器(13)连接。
2.根据权利要求1所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的信号处理器(12)的构成包括第一除法器(1201)和三倍频处理器(1202)，该第一除法器(1201)的第一输入端(D1)和第二输入端(D2)即信号处理器(12)的第二输入端(X2)和第三输入端(X3)，第一除法器(1201)的输出端与第二乘法器(1203)第一输入端口(M1)、第一乘法器(1204)第一输入端(M3)连接；所述的三倍频处理器(1202)的输入端即信号处理器(12)的第三输入端(X3)，所述的三倍频处理器(1202)的输出端与第二乘法器(1203)的第二输入端(M2)连接，第二乘法器(1203)输出端与第二低通滤波器(1205)的输入端连接，第一乘法器(1204)的输出端与第一低通滤波器(1206)的输入端连接，第二低通滤波器(1205)的输出端同时与加法器(1207)的第一输入端(A1)、减法器的第一输入端(S1)连接，第一低通滤波器(1206)的输出端同时与加法器(1207)的第二输入端(A2)、减法器的第二输入端(S2)连接，加法器(1207)的输出端和减法器(1208)的输出端分别与第二除法器(1209)的第一输入端(D3)和第二输入端(D4)连接，第二除法器(1209)的输出端即信号处理器(12)的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的调制驱动电源(1)给光源提供直流驱动电流和交流驱动电流，并且其调制信号输出端可以输出与提供给光源的交流驱动电流信号同频率的交流电压信号。
4.根据权利要求1所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的光源(3)是指半导体激光器，并且其内部封装了第二光电转换器，所说的第二光电转换器是光电二极管。
5.根据权利要求1所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的准直器(6)是指其出射光为平行光的光学元件，并且其出射端面镀有增反膜，其反射率R满足0.08＜R＜0.73。
6.根据权利要求1所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的第一光电转换器是光电二极管，或是光电池。
7.根据权利要求1所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的信号监视器(13)是示波器，或者是万用表。
8.根据权利要求2所述的单光源激振测振仪，其特征在于所述的三倍频控制器(1202)是将输入的交流电压信号的频率的转换成频率为原来3倍的交流电压信号的电子元件或系统。
全文摘要
一种基于正弦相位调制的单光源激振测振仪，其结构为带有温度控制器的光源由调制驱动电源驱动；沿光源发射光前进方向依次置放隔离器、耦合器、准直器相连，四者之间由光纤段连接；该第一光电转换器的输出端接第一前置放大器的输入端，封装在光源内部的第二光电转换器的输出端与第二前置放大器的输入端相连，调制驱动电源的调制信号输出端、第一前置放大器的输出端和第二前置放大器的输出端分别与数据处理器的第一输入端、第二输入端和第三输入端连接；该信号处理器的输出端与信号监视器连接。本发明具有结构简单，易于实现微谐振器的光热激励，而且可以同时高精度地测量出待测谐振体的频率和振动幅度。
文档编号G01M99/00GK1948949SQ200610118188
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者刘英明, 王向朝 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所