[发明专利]一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法有效
申请号: | 201110309474.0 | 申请日: | 2011-10-13 |
公开(公告)号: | CN102506715A | 公开(公告)日: | 2012-06-20 |
发明(设计)人: | 张书练;张松;任舟;谈宜东 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G01B11/02 | 分类号: | G01B11/02 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 徐宁;关畅 |
地址: | 100084 北京市海淀*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 激光器 回馈 干涉仪 位移 数据处理 方法 | ||
1.一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法,包括如下步骤:
1)设置一包括有微片激光器回馈干涉仪、混频器、滤波器、放大器、单端信号适配器、相位计和计算机的外差信号处理系统;
2)将从所述微片激光器回馈干涉仪得到反映被测物体位移变化量的光信号依次输入到滤波器、放大器对信号进行滤波放大处理得到频率单一、大幅值的光信号;
3)将产生作为稳定的标准信号参与外差相位测量的电信号依次输入到滤波器、放大器对电信号进行滤波放大处理得到频率单一、大幅值的电信号;
4)将所述步骤2)和步骤3)产生的信号分别输入到所述单端信号适配器中,单端信号适配器将正弦信号转换为方波信号同时将方波信号输入到相位计中,利用相位计计算外腔相位变化量;
5)将相位计解调出的外腔相位变化量通过计算机计算得到被测物体的位移变化量,并将位移变化量的结果显示在计算机上。
2.如权利要求1所述的一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法,其特征在于:所述步骤2)中微片激光器为普通式微片激光器回馈干涉仪对被测物体进行位移测量时只有一路测量回馈光信号则相对应只有一路电信号参与外差测相,相对应滤波器设置有两个滤波通道,分别滤除测量回馈光信号、电信号的噪声并发送到放大器、单端信号适配器、相位计、计算机完成对被测物体位移变化量的测量和显示。
3.如权利要求1所述的一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法,其特征在于:所述步骤2)中的微片激光器为准共路式微片激光器回馈干涉仪对被测物体进行位移测量时产生参考回馈光信号和测量回馈光信号,则相对应产生参考电信号和测量电信号两路标准信号参与外差相位测量,将参考回馈光信号、测量回馈光信号、参考电信号、测量电信号分别发送到滤波器的四个滤波通道中滤除噪声后依次发送到放大器、单端信号适配器、相位计、计算机完成对被测物体位移变化量的测量和显示。
4.如权利要求1或2或3所述的一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法,其特征在于:所述步骤5)中被测物体的位移变化量ΔL的计算公式如下:
其中,n为空气折射率,c为真空光速,ω为激光频率,Δφf为外腔相位变化量。
5.如权利要求1或2或3所述的一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法,其特征在于:所述滤波器采用八阶切比雪夫带通滤波器,所述滤波器的每一滤波通道分别外接一个控制电阻,通过改变每一控制电阻的阻值相对应改变滤波通道的中心频率、通带和带宽。
6.如权利要求4所述的一种基于微片激光器回馈干涉仪的位移数据处理方法,其特征在于:所述滤波器采用八阶切比雪夫带通滤波器,所述滤波器的每一滤波通道分别外接一个控制电阻,通过改变每一控制电阻的阻值相对应改变滤波通道的中心频率、通带和带宽。
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