弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究

为了提高弹光调制器（photoelastic modulator,PEM）的驱动效率，提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系，建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型，在此基础上推导了PEM谐振驱动电压与各个参数的关系，并设计了针对PEM动态测试的测量系统与验证方法。对谐振频率为44.822 kHz的PEM进行各项特性曲线的理论仿真与试验比较，验证了动态测量系统的可靠性，并通过数值仿真得到PEM最优匹配参数。在最优匹配参数附近选取不同匹配参数，测量实际谐振驱动电压，测量结果与仿真曲线相关性达0.996 4，变化趋势在10μF前基本吻合，且在理论最优匹配参数下，实际谐振驱动电压峰值达510 V，优于其他驱动匹配方法，接近理论最大值，相对误差小于1.16%。通过PEM等效动态参数推算的最优匹配参数，可使PEM达到最大驱动效率。