双弹光调制广义偏振测量的数字锁相数据处理研究

李坤钰; 王志斌; 李克武; 李晋华

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.01.011

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双弹光调制广义偏振测量的数字锁相数据处理研究

光学测量 | 更新时间：2025-09-01

- 双弹光调制广义偏振测量的数字锁相数据处理研究
- Research on digital phase locked data processing of generalized polarization measurement with dual photoelastic modulation
- 光学技术 2023年49卷第1期页码：51-56
- 作者机构：
  
  1. 1:中北大学仪器与电子学院
  2. 2:中北大学前沿交叉科学研究院
  3. 3:中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(62205310);山西省自然科学基金(201901D211234);山西省自然科学基金(201901D111145)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.01.011
  中图分类号： O436.3
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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李坤钰, 王志斌, 李克武, 等. 双弹光调制广义偏振测量的数字锁相数据处理研究[J]. 光学技术, 2023,49(1):51-56.

Research on digital phase locked data processing of generalized polarization measurement with dual photoelastic modulation[J]. 2023, 49(1): 51-56.
李坤钰, 王志斌, 李克武, 等. 双弹光调制广义偏振测量的数字锁相数据处理研究[J]. 光学技术, 2023,49(1):51-56. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.01.011.

Research on digital phase locked data processing of generalized polarization measurement with dual photoelastic modulation[J]. 2023, 49(1): 51-56. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.01.011.

摘要

针对高精度、快速实时的偏振测量需求，提出了一种双弹光差频调制的偏振参量测量方法。对偏振测量原理进行了详细分析，针对双弹光调制器工作控制及信号解调需求，设计了基于数字可编程逻辑门阵列(FPGA)的多通道数字锁相数据处理方案。FPGA提供一定频率占空比的脉冲宽度调制波(PWM)

经高压谐振电路输出正弦高压驱动弹光调制器工作，与此同时，探测器探测到的调制光信号经模数转换器(ADC)采集后进入FPGA中。FPGA提供本地参考信号完成多个频率信号的同时解调，进而单次测量便可得到4个斯托克斯分量。搭建了实验系统进行了实验验证，利用旋转1/4波片法建立了偏振产生装置，实现了对线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的测量。实验结果表明，系统测量的相对误差小于0.8%

重复性标准差小于0.2%

单次测量时间小于200ms

实现了高精度、重复性好、实时的偏振测量。

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