为了提高光学延迟线装置的性能,基于渐开线原理设计了快速光学延迟线(FODL)装置.分析了渐开线的基本原理并建立了数学模型,推导了光学延迟线装置的延迟距离公式.对光束通过延迟线装置后的光斑畸变进行了理论与实验分析.最后,搭建迈克尔逊干涉系统,对延迟线装置的延迟线性度、延迟平稳性、延迟距离和扫描频率进行了实验验证.结果表明:对于快速光学延迟线装置,入射光斑的半径越小,旋转平面反射镜的旋转角度间隔越小,出射光束的光斑畸变越小.该装置的延迟距离为40.036 mm,延迟时间为133.453 ps,线性度误差为0.419％,平稳性误差为0.806％,扫描频率为20 Hz.与常用光学延迟线装置相比,该装置能够提供较大的延迟距离和较高的扫描频率,同时具有线性度好、平稳性好等优点,满足快速光学延迟线的使用要求.
光学延迟线装置 渐开线 线性度 延迟距离 扫描频率 光斑畸变