[发明专利]一种利用光子计数器精确测量机械振动的装置

权利要求书

1.一种利用光子计数器精确测量机械振动的装置，其特征在于，包括激光器（1）、光隔离器（2）、可调衰减器（3）、光纤耦合器（4）、偏振控制器（5）、单光子计数器（9）和FPGA后处理模块（10），所述激光器（1）发出的光经所述光隔离器（2）、可调衰减器（3）后入射至所述光纤耦合器（4）后，然后经所述光纤耦合器（4）、偏振控制器（5）后入射至待测物体，待测物体的透射信号返回光纤耦合器（4）后，输出至所述单光子计数器（9），单光子计数器（9）的信号输出端与所述FPGA后处理模块（10）连接，所述FPGA后处理模块（10）用于根据所述单光子计数器（9）输出的电信号，计算得到待测物体的机械振动；所述FPGA后处理模块（10）根据所述单光子计数器输出的电信号，计算得到待测物体的机械振动方法为：

对所述单光子计数器（9）输出的电信号进行傅里叶变化，实现从时域到频域的转换得到频谱图，频谱图中的尖峰对应于待测物体的振动频率，振幅对应于待测物体的振动幅度

所述单光子计数器（9）的采样时间为1us-1ms，所述激光器（1）为宽光谱可调谐激光器；

所述装置还包括玻璃真空气室（8）和PZT光纤拉伸器（7），所述待测物体为纳米纤维腔（6），纳米纤维腔（6）和PZT光纤拉伸器（7）均设置在玻璃真空气室（8）内，所述PZT光纤拉伸器（7）用于对纳米纤维腔（6）进行拉伸；

所述光纤耦合器（4）为2×2光纤耦合器，其耦合比为1:99。

2.根据权利要求1所述的一种利用光子计数器精确测量机械振动的装置，其特征在于，还包括数据采集卡，所述数据采集卡用于采集所述单光子计数器（9）的电信号后发送至所述FPGA后处理模块（10）。

3.根据权利要求1所述的一种利用光子计数器精确测量机械振动的装置，其特征在于，真空气室的真空度维持在10^-11Torr。