[发明专利]一种延时干涉仪工作点的控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，其包括依次连接的跨阻放大器电路，滤波放大电路，误差信号比较电路，积分电路及驱动放大电路，该驱动放大电路输出端连接延时干涉仪的加热电阻，该控制装置还包括有低频信号发生电路，该低频信号发生电路的两输出端分别连接该积分电路输出端与该误差信号比较电路，其中该跨阻放大器电路是将平衡探测器高速光电二极管输出光生电流转化成电压信号；该滤波放大电路是检测出低频信号f成分并放大；该误差信号比较电路检测误差信号的相位信息，并输出相位误差信号；积分电路对相位的误差信号进行积分调节；该低频信号发生电路的作用是对低频信号幅度调节；该驱动放大电路是用电流信号驱动延时干涉仪的加热电阻。

2.如权利要求1所述的延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，所述滤波放大电路主要包括有依次连接的无源低通滤波器、比例运放器、带通滤波器、有源低通滤波器，所述平衡探测器高速光电二极管将光信号转化成电流信号，该信号包含了从延时干涉仪加热电阻端口输入的低频信号f成分，所述跨阻放大器电路将电流信号转换成可处理电压信号，再经过该无源低通滤波器滤除高频成分，经过该比例运放器将该信号放大通过该带通滤波器再次进行滤波处理，滤除高频和低频的噪声部分，再经该有源低通滤波器得到所述低频信号f。

3.如权利要求1所述的延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，所述误差信号比较电路包括反相器与相位误差比较器，该反相器的输出端连接该相位误差比较器的输入端，同时该反相器的输入端还直接连接该相位误差比较器的另一输入端，所述低频信号f经过该反相器反相后输入到该相位误差比较器，同时该低频信号f还直接输入到该相位误差比较器，所述低频信号发生电路产生的低频方波信号控制该相位误差比较器的电容开关，来控制是正相输出还是反相输出，该相位误差比较器输出相位误差信号。

4.如权利要求1所述的延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，该控制装置还包括有复位电路与监控电路，所述积分电路与该复位电路并联连接，所述积分电路的输出端通过该监控电路连接该复位电路，该复位电路完成对延时干涉仪的加热电阻工作电压管脚重置复位，该监控电路主要是对积分电路的输出电压进行监视，超过其工作电压范围，完成复位。

5.如权利要求4所述的延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，所述复位电路由相连接的窗口比较器与模拟开关芯片组成，其中该模拟开关芯片的一输入端连接所述积分电路的输入端，该模拟开关芯片的输出端连接所述积分电路的输出端，该监控电路连接该窗口比较器的输入端。

6.如权利要求4所述的延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，该控制装置还包括有可调直流电压电路，该可调直流电压电路连接所述积分电路的输出端，该可调直流电压电路为直流电压可调节电路，调节延时干涉仪的加热电阻的电压工作范围。

7.如权利要求1所述的延时干涉仪工作点的控制装置，其特征在于，所述低频信号发生电路由相连接的单片机和数字电位器组成，该单片机产生低频方波信号，并可调节方波的频率；该数字电位器可以调节方波信号的幅度。

8.一种延时干涉仪工作点的控制方法，其特征在于，该方法包括：

（1）延时干涉仪接收相位调制的光信号，通过低频信号发生电路产生一个低频方波信号输入到延时干涉仪的加热电阻的控制管脚；

（2）利用平衡探测器高速光电二极管将光信号转换为光电流信号，该光电流信号里包含了所需要控制的低频信号，还包括高频信号部分；

（3）平衡探测器高速光电二极管输出的光电流经过跨阻放大器电路转化成放大的电压信号，该电压信号包括了所需要控制的低频部分还有高频噪声以及直流的成分；

（4）该放大的电压信号经过滤波放大电路滤出低频信号与原输入到延时干涉仪的低频信号f进行相位的比较，通过误差相位比较电路得到一个相位误差信号；

（5）积分电路调节该相位误差信号直到输出一个稳定直流信号就是该延时干涉仪的最佳工作点电压；

（6）在积分调节后一级是驱动放大电路，用以保证延时干涉仪的加热电阻的电压工作范围。

9.如权利要求8所述的延时干涉仪工作点的控制方法，其特征在于，所述方法还包括反馈控制步骤，所述积分电路并联连接一复位电路，所述积分电路的输出端通过一监控电路连接该复位电路，该复位电路由相连接的窗口比较器与模拟开关芯片组成，其中该模拟开关芯片的一输入端连接所述积分电路的输入端，该模拟开关芯片的输出端连接所述积分电路的输出端，该监控电路连接该窗口比较器的输入端，在积分电路的输出端，监控电路对其进行采样并输入到窗口比较器中，设定窗口比较器的门限值，当输出电压超过门限值时窗口比较器输出一个开关信号给模拟开关芯片的控制脚，模拟开关芯片输出一个零电平信号到积分电路的输出端使其归零重置，此时从0电平开始重新积分直到找到最佳工作点。