合成光源串联光纤干涉仪及仿真研究
干涉仪的零位确定问题,是激光干涉仪应用中的关键问题之一. 所提出的合成光源串联干涉仪方案,容易实现,可以保证较高的精度. 叙述了串联干涉仪的工作原理和多模激光二极管光源的合成技术,并进行了仿真计算. 结果表明,合成光源能够将降低光源的相干长度,有利于干涉信号中心条纹位置的辨别; 串联干涉仪能够解决干涉仪初始位置(或者零位)确定问题,为绝对式干涉仪的设计和研制提供了新的途径和手段.
大量程光纤测距技术的研究
研究了一种基于光纤准白光干涉技术的大量程绝对测距系统.该系统利用200mm的短扫描导轨,可以实现10m以上的测量范围,测量精度为1μm,重复性优于10-5.系统首次引入光开关器件用于量程倍增.论述了系统的基本原理和量程倍增系统,并给出了相应的实验结论.
光纤干涉仪条纹动态测量技术
针对光纤干涉仪条纹的CCD动态测量技术,分析了限制条纹最大允许移动速度的因素,提出了采用中值滤波提高信号处理速度的方法。在条纹移动速度成指数增长时,实验观察了条纹位移测量值的变化情况,并进行了中值滤波实验。结果表明,条纹的最大允许移动速度除受CCD的场频和信号处理时间影响外,还与干涉仪使用的光源波长和光纤直径以及两光纤间的距离有关;中值滤波可以缩短信号处理时间,同时获得较好的滤波效果。
光纤干涉仪数字相位生成载波解调系统数据采集单元设计
数字化相位生成载波(PGC)方法是实现光纤干涉仪大动态范围、高精度信号检测的主要手段.为了实现一个实用系统,必须对该方法的各种参数进行深入研究.以非平衡干涉仪为基础,推导了数据采集单元和相位生成载波方法相关参数及待测信号参数之间的关系,提出了抗混叠滤波器的设计方法,给出了实验结果,实现了高精度相位生成载波数字解调系统的设计.
波长扫描干涉仪信号处理技术
提出了一种可用于绝对距离测量的光纤扫描干涉仪。基于数字信号处理技术,设计了一种算法,从而有效地提高了相位的分辨率、滤除噪声和干扰并克服了扫描过程中波长的随机晃动,可达到距离测量所要求的0.05μm的精度和0.01μm的分辨率。
波长扫描光纤干涉仪扫描模型的建立及分析
介绍了一种瓣的可用于绝对距离测量的波长扫描光纤干涉仪,建立了测量系统及波长扫描的模型,分析了波长扫描的随机漂移对测量的影响,提出了对光源扫描性能的要求,实验结果表明,测量系统的精度可达到0.05μm。
一种新型光纤干涉测距系统及其定位信号处理
本文提出一种新型的光纤干涉测距系统,可以测量1m以上的绝对距离。整个系统采用两部分干涉结构,分别对目标进行定位、光程调谐以及对距离的测量,并通过引入已精确标定的光纤进行光程倍增以扩大系统的动态范围。文中论述了系统的基本测量原理及其数字化定位信号处理系统,并给出此定位信号处理系统的实验结果。
光纤激光干涉测速
为了测量运动物体的速度,基于多普勒效应构建了光纤速度干涉仪.系统由光源发射器与接收器、非对称马赫-曾德尔光纤干涉仪、光电接收系统、数据处理4个部分组成.光电接收探测器采集不同时刻运动物体的反射光波形成的干涉条纹,通过对数据进行分析和计算,获得运动物体的运动速度和加速度剖面.在霍普金森杆测量实验中,为获得具有良好对比度的干涉条纹,激光光源谱带宽应优于50kHz,功率稳定度为0.07dB,测速范围和测量精度由光纤干涉仪的延迟光纤长度决定.干涉仪的标定可通过测量延迟光纤长度为100m时的条纹常数来实现.测量结果表明,由干涉信号求得的膛口速度和由光触发脉冲求得的膛口速度之间的误差在1‰以内.
用于大尺寸测量的无长导轨激光光纤干涉仪
介绍了一种用于大尺寸、无长导轨干涉测量系统,该系统由两种干涉仪构成。半导体激光光纤干涉仪用于定位,He-Ne激光干涉仪用于测量光程差。文中还就提高定位精度,采用脉冲电泳调制方法调制半导激光器作了介绍。实验中,采用100mm导轨,测量距离为800mm,测量误差为±2μm。
基于马赫-曾德尔干涉仪的聚合物电光系数测量方法的性能改善
对基于马赫-曾德尔(Mach-Zehdner)干涉仪的聚合物电光系数测量方法进行了分析.提出了改善性能的方法并进行了讨论.采用光纤干涉仪代替空间光学干涉仪对样品电光系数进行透射式测量,采用压电陶瓷(PZT)片调节测量系统的工作点实现反馈控制,有效地减小了法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振效应的影响;通过精确控制光纤干涉仪干涉臂长差和合理选择光纤耦合器的耦合比,可以提高干涉的可见度,从而提高系统的测量精度.实验结果表明,系统的干涉可见度为0.84,可分辨的最小相位变化约为6×10-6rad.