文章编号：1002-2082(2024)01-0063-07100kHz弹光调制器多功能调制仿真刘燕霖1,2,3，张瑞2,3，薛鹏2,3，陈媛媛2,3，王志斌1,2,3，李孟委1,2,3（1.中北大学仪器与电子学院，山西太原030051；2.中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心，山西太原030051；3.中北大学前沿交叉科学研究院，山西太原030051）摘要：针对弹光调制器（photoelasticmodulator，PEM）在超高速全偏振领域的测量问题，研究一种目标频率在100kHz附近的圆型PEM，由弹光晶体和2个方位角相差45°的压电驱动器组成。通过理论计算弹光晶体谐振频率和压电驱动器振动频率，当二者频率达到一致时，PEM工作在谐振状态，此时PEM的调制效率达到最高。当PEM达到谐振状态并趋于稳定后，调节两压电驱动器驱动电压的幅值与相位，实现纯驻波模式和纯行波模式两种特殊调制，纯驻波模式可实现纯电控制下调制快轴的延迟量和方位角；纯行波模式可实现纯电控制下调制快轴以PEM谐振频率的半频速度高速旋转。最后，利用COMSOL有限元仿真模拟两种调制模式下PEM，验证两种调制状态下的PEM振型及其快轴方向，表明PEM可实现多功能弹光调制，为后续偏振测量提供理论支撑。关键词：超高速快轴旋转；弹光调制器；纯行波调制模式；纯驻波调制模式中图分类号：TN202文献标志码：ADOI：10.5768/JAO202445.0101009Multi-functionmodulationsimulationof100kHzphotoelasticmodulatorLIUYanlin1,2,3，ZHANGRui2,3，XUEPeng2,3，CHENYuanyuan2,3，WANGZhibin1,2,3，LIMengwei1,2,3（1.SchoolofInstrumentandElectronics,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China；2.ShanxiProvincialPhotoelectricInformationandInstrumentEngineeringTechnicalResearchCenter,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China；3.ResearchInstituteofAdvancedInterdisciplinaryScience,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China）Abstract：Aimingatthemeasurementofphotoelasticmodulator(PEM)inultra-highspeedfullpolarizationfield,acircularPEMwithtargetfrequencynear100kHzwasstudied,whichwascomposedofanelastic-opticcrystalandtwopiezoelectricactuatorswithazimuthdifferenceof45°.Theresonantfrequencyoftheelastic-opticcrystalandthevibrationfrequencyofthepiezoelectricactuatorswerecalculatedtheoretically.Whenthetwofrequencieswereconsistent,thePEMworkedintheresonantstate,andthemodulationefficien...
