计量技术本文提出了一种磁光调制器兼作补偿器设计的结构参数-仪器校准检测网

计量技术本文提出了一种磁光调制器兼作补偿器设计的结构参数

在计量技术领域，为实现更高精度与更优稳定性的测量，本文创新性地提出了一种将磁光调制器与补偿器功能集成于单一光学元件的设计，并深入研究了其关键结构参数。该设计的核心在于，通过精确优化法拉第旋光材料的厚度、外加磁场的空间分布等核心参数，使得器件在产生高频偏振调制的仪器检测信号的同时，能够主动补偿由环境温度波动、材料应力等因素引起的光学相位漂移。这种一体化设计不仅简化了传统仪器检测系统中分立调制与补偿环节带来的复杂光路，还显著提升了系统的抗干扰能力与长期稳定性，为高精度激光干涉、偏振测量等前沿仪器检测应用，提供了一种更具鲁棒性与集成化潜力的新型核心光学器件方案。

在精密计量技术研究中，计量技术本文提出了一种磁光调制器兼作补偿器设计的结构参数优化选取原则。该原则的核心目标是，在确保低功耗和实现大测量范围的前提下，优先获得高测量准确度。通过遵循此原则对关键结构参数进行设计与优化，实验结果表明，即使该集成化器件在没有额外冷却系统的情况下工作，也未出现明显的性能劣化温升。这验证了该设计方法在实现高精度测量的同时，兼具简易、小型、低功耗与低成本等显著优点，为发展新一代紧凑、稳健的光学计量仪器提供了新的技术路径。

关键词磁光调制器补偿器结构设计一、引言基于法拉弟效应的磁光调制器,称之为法拉弟盒,在许多领域内都有应用。在标定量糖计的偏振仪中,法拉弟盒被用作信号调制器[1]。在测量偏振光偏振度的椭偏仪中,使用两个法拉弟盒分别作为信号调制器和补偿器[2] 。在基于法拉弟效应的直线度测量仪中,利用法拉弟效应的线性关系,

采用一个法拉弟盒同时作为信号调制器和补偿器[3]。在上述各项应用中,作为法拉弟盒的主要元件——法拉弟玻璃的性能受温度的影响很大,如果存在明显的温度上升, 因影响法拉弟玻璃的应力变化,使其发生变形而产生双折射,同时其费尔德常数也发生变化,使得测量结果发生漂移。

大功率造成的发热问题,即使使用水冷却,一般也有几度的温度漂移。因此,在仪器检测稳定性要求较高的场合中,采用低功耗方案,简化磁光调制器和补偿器的结构设计变得很重要。本文采用低调制频率和低功耗方案,从结构上进行了优化,设计了一个磁光调制器兼作补偿器,并应用到研究的多自由度测量系统中。