[发明专利]一种探测方法及装置

说明书

本发明所提供的一种探测方法和装置，获取第一光束；所述第一光束通过延迟线干涉仪获取；根据所述第一光束，获得正交信号；对所述正交信号进行差分放大，获得频漂补偿值；通过所述频漂补偿值与原始测量信号进行计算，得到频漂补偿后的测量值，从而增强探测精度。

技术领域

本发明涉及一种探测技术，尤其涉及一种探测方法及装置。

背景技术

现有的激光多普勒振动检测设备利用分立光学元件构成迈克尔逊干涉仪。为了达到较高的检测精度，其对激光器的线宽及驱动要求比较苛刻。

单频激光器的线宽定义为其光谱的全宽半高(FWHM)宽度。在频域，表征为激光器发出电磁波所包含的能量谱线密度(PSD)；在时域，表征为激光器的相干性(相干长度或相干时间)。特定线宽的激光器，其相位随时间做随机波动的幅度和线宽直接相关。这些波动和多普勒振动检测系统所探测的振动叠加在一起，影响了探测精度。

发明内容

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：根据本发明实施例的一方面，提供一种探测方法及装置，所述方法包括：获取第一光束；所述第一光束通过延迟线干涉仪获取；根据所述第一光束，获得正交信号；对所述正交信号进行差分放大，获得频漂补偿值；通过所述频漂补偿值与原始测量信号进行计算，得到频漂补偿后的测量值。

上述方案中，通过所述频漂补偿值与原始测量信号进行计算前，包括：获取第二光束；所述第二光束通过零差相干检测光路获取；所述第二光束通过分路器，获得本振光和反射光；通过所述本振光和反射光，获得所述原始测量信号。

上述方案中，通过所述频漂补偿值与原始测量信号进行计算，得到频漂补偿后的测量值，包括：所述原始测量信号所述减去频漂补偿值，得到所述频漂补偿后的测量值。

上述方案中，混频器产生正交信号，由光电转换器转化为电流信号，并经数字信号处理模块转换为被测物体和本振光干涉后的相位信号，即原始振动信号。

上述方案中，根据所述第一光束，获得正交信号后，包括：通过稳频算法数字信号处理模块，控制激光器驱动电流，将所述激光器工作频率稳定在中心频率附近。

上述方案中，通过稳频算法数字信号处理模块，控制激光器驱动电流，将所述激光器工作频率稳定在中心频率附近，包括：正交输出信号稳定在I＝Q的频率上

上述方案中，输出中心相位可表述为频率的函数：

其中，n为延迟线波导等效折射率，L为延迟线波导长度，f₀为激光器中心频率。

频率漂移可相应地表述为：

其中为混频器输出相位离45°的漂移值，即：

。

上述方案中，因为

(A为混频器输出数模转换后的输出幅度)，所以可将通过简单的数学运算简化为

由此就将激光器频漂和延迟线干涉仪的正交输出差分值联系在一起：

从差分输出的数模转换值，可以补偿由激光器频漂产生的振动测量误差。