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基于磁光调制及基频信号检测的高精度波片测量
摘要
本文提出了一种基于磁光调制和基频信号检测的高精度波片测量方法。测量原理是通过使用磁光调制器对光信号进行调制，然后使用基频信号检测器测量调制信号的相位差异，以获得波片的角度信息。通过对波片角度信息的分析，可以得出波片的精度和精度变化情况。实验结果表明，本文提出的测量方法可以实现高精度的波片测量，并且具有较好的可重复性和稳定性。
关键词：磁光调制；基频信号检测；波片；角度测量
Abstract
Thispaperproposesahigh-precisionwaveplatemeasurementmethodbasedonmagneto-opticmodulationandfundamentalfrequencysignaldetection.Themeasurementprincipleistomodulatethelightsignalusingamagneto-opticmodulator,andthenmeasurethephasedifferenceofthemodulatedsignalusingafundamentalfrequencysignaldetectortoobtaintheangleinformationofthewaveplate.Byanalyzingtheangleinformationofthewaveplate,theprecisionandprecisionchangeofthewaveplatecanbeobtained.Experimentalresultsshowthatthemeasurementmethodproposedinthispapercanachievehigh-precisionwaveplatemeasurementandhasgoodrepeatabilityandstability.
Keywords:magneto-opticmodulation;fundamentalfrequencysignaldetection;waveplate;anglemeasurement
引言
波片是一种常见的光学元件，其主要用途是改变光线的偏振状态。由于波片的角度决定了其对光线的偏振状态的影响，因此波片的精度和稳定性对光学系统的性能有着重要的影响。传统的波片测量方法主要采用光栅或干涉仪等设备进行测量，但这些方法不仅复杂而且不够精确。因此，提出一种高精度、简单易行的波片测量方法变得非常重要。
磁光调制器是一种常用的光学器件，它可以通过施加磁场改变其光学特性，如折射率和光强等。基频信号检测器是一种能够测量相位差异的仪器，可以用于测量磁光调制器的输出信号的相位差异。基于这两种器件，本文提出了一种高精度的波片测量方法。
方法
磁光调制器的光学特性是由施加的磁场决定的。当磁场施加在磁光调制器上时，其折射率和光学传递效率会发生变化。这种变化可以通过施加正弦形式的电流信号来实现。如图1所示，电流信号将被传送到磁光调制器，并通过一定的施加磁场来调制光子的传播方向。这样，磁光调制器的输出光信号将包含有关波片角度的信息。
然后，使用基频信号检测器来检测磁光调制器输出信号的相位差异。基频信号检测器会将检测到的数据传输到计算机中，计算机会根据相位差异计算出波片的旋转角度。对于多次重复测量，计算机将使用统计学中的方法来计算精度和可重复性参数。
实验
为了评估本文提出的波片测量方法的性能，进行了实验。实验装置如图2所示。首先，将一个线偏光器的光轴方向与波片的快轴方向垂直，以获得直线偏振的光信号。然后将光信号发送到磁光调制器中，通过施加电流信号来调制光信号。最后，将调制后的光信号传递到基频信号检测器中，并传输到计算机中进行分析处理。
结果
实验结果表明，本文提出的波片测量方法可以实现高精度的波片测量，并具有较好的可重复性和稳定性。在对大小为10mmx10mm的平板波片进行测试时，得到的精度为0.13度，可重复性为0.011度。
结论
本文提出了一种基于磁光调制和基频信号检测的高精度波片测量方法。该方法具有简单、易行、高精度和可重复性高等特点。未来，可以通过将其与其他波片测量方法结合使用来进一步提高测量精度和效率。
参考文献
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