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| 随着科学研究的深入和飞速发展，高性能静态傅里叶变换光谱技术在安全生产、军事、航空航天等高科技领域具有广泛的应用价值。干涉具是傅里叶变换光谱仪中的关键组成部分，其结构设计的好坏影响着整个光谱仪的性能。弹光调制干涉具主要包括弹光调制器和驱动器，以弹光调制干涉具为核心的新型静态傅里叶变换光谱仪具有高速、宽光谱范围和抗振性好等优点，本文在分析国内外研究现状与发展趋势的基础上，结合项目的要求，对弹光调制器和驱动器进行了研究。本文一方面是对弹光调制器的构造进行了研究。首先从理论上分析了弹光调制器使用的硒化锌晶体和压电石英晶体的结构和物理特性；其次分析了压电石英晶体的振动模式和频率特性，根据频率要求计算出硒化锌和压电石英晶体的具体尺寸，利用多物理场全耦合分析软件（COMSOLMultiphysics）对石英晶体和弹光调制器进行了有限元分析，给出了在谐振频率及时域求解中的物理解；最后分析了温度对调制器固有频率的影响并构建了弹光调制器的频率-温度动态模型，为弹光调制系统温度控制和频率跟踪提供了重要的理论依据。另一方面研究了驱动技术，分析了驱动器的各个组成部分和其作用，设计出了反相串接式弹光驱动电路来提高弹光调制器的光程差，并引入电路仿真。最后，为测试研制的驱动器和弹光调制器的性能，在实验室搭建了弹光调制器干涉系统。实验结果表明弹光调制器的谐振频率为50.018kHz，驱动电压最大为1100V，在300V驱动电压下光程差为44.3μm，本课题设计在驱动器最大电压下弹光调制器理论上调制光程差可以达到162μm。经过实验分析论证，对弹光调制器及其驱动器的研究在理论和实际中都具有可行性。 |
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