j-text偏振干涉仪远红外激光器反馈系统的建立

《j-text偏振干涉仪远红外激光器反馈系统的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201271345学校代码10487密级硕士学位论文J-TEXT偏振干涉仪远红外激光器反馈系统的建立学位申请人：熊川羽学科专业：电气工程指导教师：庄革教授答辩日期：2015.5.21AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheEstablishmentofJ-TEXTPolarimeter-interferometerFar-infraredLaserFeedbackSystemCandidate:XiongChuanyuMajor

2、:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.ZhuangGeHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

3、校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要远红外激光诊断是托卡马克实验和运行的重要诊断手段，J-TEXT托卡马克装置具备两套远红外激光诊断系统：测量等离子体密度的HCN激光干涉仪系统和同时测量等离子体电子密度和电流剖面的

4、三色远红外激光偏振干涉仪。HCN远红外激光干涉仪是实验运行的必备诊断，提高信号质量必要性不言而喻。三色远红外偏振仪是J-TEXT装置上深入开展物理实验的重要诊断系统，目前已实现0.1°相位分辨率，1μS的时间分辨率以及17道的空间测量，而激光光源的稳定性直接关系到偏振仪的测量精度，因此，本论文的工作主要着力于两个方面，第一，远红外干涉仪输出中频信号优化；第二，用于稳定偏振干涉仪光源的远红外激光器的反馈系统的建立。论文第一部分从HCN远红外激光干涉仪在实验过程中出现的信噪比较差、易受放电干扰问题出发，对干涉仪中频信号的降噪优化工作进行了具体介绍，主要内容包括系统接地及屏蔽优化、热释电探

5、测器前级放大电路改造以及六阶椭圆滤波电路的应用三个方面。在第二部分中，首先分析了由远红外激光器不稳定引起的三波中频信号频率波动与信噪比下降问题对法拉第旋转角测量精度的影响。之后根据三波法偏振干涉测量对激光器的特殊应用要求，阐述了传统稳频方法在J-TEXT偏振干涉仪应用中的局限性，提出了以稳定各激光器间频率差为基本控制目标，并通过输出功率反馈使激光器振荡频率跟踪激活介质谱线中心频率的激光器反馈方法。并对J-TEXT偏振干涉仪基于TMS320F2812数字信号处理器开发的激光器反馈系统的设计与搭建进行了详细描述。为确保法拉第旋转角的高精度测量，该反馈系统的建立不会对偏振干涉仪光路结构进行

6、任何更改，并使用光电隔离技术避免了电磁耦合噪声对偏振干涉仪测量可能产生的影响。经过调试，反馈系统可将偏振干涉仪中频信号的频率波动限制在±12kHz以内，满足50kHz带宽数字滤波器的使用要求。同时激光器输出功率可以长期维持在最大输出功率的85%以上，保证了偏振干涉仪中频信号信噪比大于50的设计要求。在文章结尾处，对反馈系统工作时偏振干涉测量法拉第旋转角及弦积分密度的噪声干扰及测量精度进行了验证测试，结果令人满意。关键词：等离子体诊断偏振干涉仪远红外干涉仪J-TEXT激光器反馈三波法I华中科技大学硕士学位论文AbstractFar-infraredlaserdiagnostictech

7、niqueisoneofthemajorplasmasdiagnosticsintokamakexperiment.HCNfar-infraredlaserinterferometerforplasmaelectrondensityandthree-wavepolarimeter-interferometerforboththeelectrondensityandcurrentdensityprofileareestablishedonJ-TEXTtoka