[发明专利]一种弹光调制傅里叶光谱仪中干涉具稳定控制装置及方法

权利要求书

1.一种弹光调制傅里叶光谱仪中干涉具稳定控制装置的控制方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1、输入固定频率；

S2、弹光调制干涉具工作后，在工作时间大于5分钟后，由于热效应，振动频率会发生偏移，频率偏移后，导致光程差变化；

S3、干涉信号经高速比较器、计数器处理，计得的峰峰数与相邻周期的数值进行比较，由频率控制字调节弹光调制干涉具工作频率，使其始终工作在谐振状态，再由数据处理控制模块改变LC驱动电路的输入方波占空比；

S4、在弹光调制干涉具温漂后，通过调频和调占空比，使弹光调制干涉具保持恒定光程差，保持在稳定状态；所述S4中使弹光调制干涉具保持恒定光程差的方法为：在频率调节至谐振状态后，再由数据处理控制模块通过判定相邻调制周期内的光程差变化，调节CMOS电平信号的占空比使输出电压达到最大，保证其稳定状态；

所述弹光调制傅里叶光谱仪中干涉具稳定控制装置，包括卡塞格林望远镜(1)、起偏器(2)、弹光调制干涉具(3)、参考激光(4)、第一分束器(5)、第二分束器(6)、解偏器(7)、第一探测器(8)、第二探测器(9)、高速比较器(10)、AD采集电路(11)、数据处理控制模块(12)、LC驱动电路(13)，所述卡塞格林望远镜(1)的一侧依次设置有起偏器(2)、弹光调制干涉具(3)，所述弹光调制干涉具(3)分别连接有第一分束器(5)、第二分束器(6)，所述第一分束器(5)设置在参考激光(4)的出射光路上，所述第二分束器(6)的分束光路上设置有第二探测器(9)，所述第二探测器(9)连接有高速比较器(10)；所述弹光调制干涉具(3)的一侧依次设置有解偏器(7)、第一探测器(8)，所述第一探测器(8)连接有AD采集电路(11)，所述高速比较器(10)和AD采集电路(11)均连接在数据处理控制模块(12)上，所述弹光调制干涉具(3)通过LC驱动电路(13)与数据处理控制模块(12)连接；所述数据处理控制模块(12)采用FPGA。

2.根据权利要求1所述的一种弹光调制傅里叶光谱仪中干涉具稳定控制方法，其特征在于：所述S1中输入固定频率的方法为：从弹光调制干涉具输出的干涉信号，通过放大滤波处理后，经由高速比较器转化为方波，输至计数器，通过计量上升沿个数得到峰峰数。

3.根据权利要求1所述的一种弹光调制傅里叶光谱仪中干涉具稳定控制方法，其特征在于：所述S2中振动频率偏移导致光程差变化的方法为：将高速计数器峰峰数所计得的数字与相邻周期内的峰峰数进行比较，当峰峰数变化时，频率控制程序将修改双通道信号源模块的频率控制字，进而改变驱动电路控制信号频率，保证带宽匹配型弹光调制干涉具在温漂情况下，调制效率仍在谐振频率下，光程差因子仍稳定状态。

4.根据权利要求1所述的一种弹光调制傅里叶光谱仪中干涉具稳定控制方法，其特征在于：所述弹光调制干涉具的闭环稳定控制方法采用双反馈的方法，一路的反馈回路为：参考激光经过弹光调制干涉具产生激光干涉信号由高速探测器以峰值计数的方式来快速得到弹光调制干涉具的光程差，将得到的光程差与相邻周期进行比较，由频率控制字控制弹光调制干涉具的工作频率，保证弹光调制干涉具始终工作在谐振频率下；另一路的反馈回路为：在频率调节至谐振状态下，再由数据处理控制模块通过判定相邻调制周期内的光程差变化，调节FPGA输出的控制方波的占空比，使LC高压驱动电压达到最大。