基于摻鋱光纖的交直流調(diào)制旋光儀的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、旋光儀是一種常用的測(cè)量旋光的分析儀器，目前經(jīng)常使用的旋光儀有三種，手動(dòng)旋光儀、自動(dòng)旋光儀和數(shù)字顯示旋光儀，大部分旋光儀都是采用傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，這些傳統(tǒng)的旋光儀的缺點(diǎn)是體積大、重量重和精度低等。為了提高測(cè)量精度并且提高儀器的集成度，本論文提出了采用光纖傳導(dǎo)對(duì)磁旋光光纖進(jìn)行交直流調(diào)制測(cè)量，運(yùn)用頻譜分析方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，解決了傳統(tǒng)旋光儀的具體問(wèn)題，并引出了本課題的研究意義。
　　近幾十年來(lái)，隨著激光和光電子技術(shù)的快速發(fā)展，以磁

2、光效應(yīng)原理的磁致旋光材料引起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注及快速發(fā)展，在光電材料領(lǐng)域高新技術(shù)核心的磁光材料，本文選擇了具有磁光特性摻鋱(Tb)磁光光纖。在基礎(chǔ)原理及材料上對(duì)“基于摻鋱光纖的交直流調(diào)制旋光儀的設(shè)計(jì)研究”的課題的研究。本課題采用磁旋光效應(yīng)的光纖加以調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)旋光角的測(cè)量，進(jìn)而代替了以前傳統(tǒng)笨重的旋光儀。
　　本論文所運(yùn)用的交流和直流調(diào)制型光學(xué)旋轉(zhuǎn)體系的設(shè)計(jì)是選用光纖的交流與直流調(diào)制兩階段測(cè)量。第一階段是粗側(cè)過(guò)程，是通過(guò)直流調(diào)制

3、的方法測(cè)得。第二階段精測(cè)過(guò)程，主要是在第一階段前提下，采取磁旋光交流調(diào)制的方法測(cè)得。最后數(shù)據(jù)處理部分，是運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理對(duì)光電探測(cè)器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換得到頻譜關(guān)系。改進(jìn)算法忽略了磁旋光角變化的影響，實(shí)現(xiàn)了精確測(cè)量小角度旋光角。兩次角度數(shù)據(jù)通過(guò)校準(zhǔn)，判斷出兩角的疊加關(guān)系，從而得到被測(cè)旋光角的準(zhǔn)確測(cè)量值。本論文所設(shè)計(jì)旋光儀系統(tǒng)基本上到達(dá)了前期預(yù)想的測(cè)量精度。最后該系統(tǒng)具有功耗低、重量輕、攜帶方便、便于操作及精度極高特點(diǎn)，可應(yīng)用于各種