一种用于光弹调制器峰值延迟量的标定方法

1.一种用于光弹调制器峰值延迟量的标定方法，其特征在于：包括下列步骤：a、通过光弹调制驱动器(9)的输入面板设定光弹调制器(4)的峰值延迟量，使光弹调制器(4)的峰值延迟量从0.1rad开始以0.02rad的步进间隔逐渐增加到1rad，在每一个设定点进行如下步骤b至步骤e；b、激光器(1)出射的光经过偏振分光棱镜(2)后透射的光为线偏振光，线偏振光依次通过八分之一波片(3)、光弹调制器(4)后被反射镜(5)反射，反射的光第二次通过光弹调制器(4)、八分之一波片(3)、偏振分光棱镜(2)后，从偏振分光棱镜(2)反射的光被光电探测器(6)转化成电信号，利用琼斯矩阵来推导入射到光电探测器(6)的光强大小：设透过偏振分光棱镜(2)后的光束的偏振方向沿x轴方向，其琼斯矢量G 0 为：其中，E 0 是入射光振幅，则初始光强I 0 ＝E 0 2 ；快轴方向与x轴成+45°的八分之一波片(3)的琼斯矩阵为：调制轴方向与x轴成+45°的光弹调制器(4)的琼斯矩阵为：式中，δ(t)＝δsin(ωt)，δ(t)是光弹调制器振动轴及垂直方向分量上两偏振分量之间的延迟量，δ为光弹调制器的峰值延迟量，ω为光弹调制器的调制角频率；反射镜(5)的琼斯矩阵为：被反射镜(5)反射的光再次通过光弹调制器(4)和八分之一波片(3)，此时光弹调制器(4)的调制轴方向和八分之一波片(3)的快轴方向认为与x轴成-45°，则它们的琼斯矩阵分别为：两次通过光弹调制器(4)和八分之一波片(3)的反射光的偏振态被偏振分光棱镜(2)的反射面检测，偏振分光棱镜(2)的反射面看作是透光轴与y轴平行的检偏器，其琼斯矩阵为：则入射到光电探测器(6)的光束的琼斯失量G为：G＝G PBS1 G λ/8′ G PEM′ G r G PEM G λ/8 G 0 (8)因为在原子磁强计中δ＜＜1，根据贝塞尔函数展开式和小角度近似后得到的对应的光强信号为：c、从光电探测器(6)输出的电信号被送入信号调节器(7)，从信号调节器(7)输出的直流信号直接送入计算机(8)，而从信号调节器(7)输出的交流信号经过锁相放大器(10)得到一次谐波分量后再送入计算机(8)；d、从锁相放大器(10)输出的一次谐波分量信号为：V 1f ＝kI 0 J 1 (2δ) (10)k为光电探测器的光电转换系数，I 0 为入射激光的初始光强，J 1 为一阶贝塞尔函数，δ为光弹调制器的峰值延迟量；从信号调节器(7)输出的直流信号为：e、为了消除入射光光强波动造成的影响，计算机(8)中的数据采集程序对一次谐波分量和直流分量进行相除运算，即可得到光弹调制器(4)的峰值延迟量；该方法的标定结果不受入射光强波动的影响；在光弹调制器工作在小角度调制状态时的标定灵敏度最高；由于激光光束先后通过了光弹调制器两次，因此标定精度较传统标定方法提高了两倍。