[发明专利]干涉量分离激光干涉测振仪非线性误差修正方法及装置

摘要

干涉量分离激光干涉测振仪非线性误差修正方法及装置属于激光测量技术领域，本发明利用光开关实现对参考光和测量光强度的分离测量，进而提取出相关光信号中的非线性误差参数，最终对正交信号的直流偏置误差和幅值不等误差进行矫正；本发明实现了对单频激光干涉测振仪信号中非线性误差参数的开机即提取、对单频激光干涉测振仪中的非线性误差做出快速实时修正的技术效果。

主权项

1.一种干涉量分离激光干涉测振仪非线性误差修正方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)打开单频激光干涉测振仪，位于参考光路和测量光路上的光开关Sr、光开关Sm同时切换至打开状态；稳频激光器发射激光，被偏振分光棱镜分离为参考光束和测量光束，参考光束先后通过第一1/4波片(3)、光开关Sr，再经反射镜反射后原路返回；同时调整透镜系统，使测量光束先后通过第二1/4波片(6)、光开关Sm、透镜系统照射振动目标后，回波信号被透镜系统汇聚准直后原路返回；两束激光偏振态被旋转90°后再次入射偏振分光棱镜；从偏振分光棱镜出射的正交的水平与垂直偏振的偏振光被四通道探测系统分离为相位依次相差π/2的相干光；(2)使光开关Sr切换至打开状态，同时光开关Sm切换至关闭状态；此时测量光束被光开关Sm阻断，参考光正常通过原光路照射四路探测器产生光电流信号，存储四路探测器的强度信号Ir1、Ir2、Ir3、Ir4；(3)使光开关Sr切换至关闭状态，同时光开关Sm切换至打开状态；此时参考光束被光开关Sr阻断，测量光正常通过原光路照射四路探测器产生光电流信号，存储四路探测器的强度信号Im1、Im2、Im3、Im4；(4)重新使两个光开关Sr、光开关Sm同时切换至打开状态，此时参考光束和测量光束皆可正常通过光开关Sr、光开关Sm，单频激光干涉测振仪正常工作，完成对目标的测量；此时四路探测器上的信号为直流信号和交流信号的叠加，存储探测器输出的相干信号I1、I2、I3、I4；(5)对存储的四路探测器的强度信号和输出的相干信号做如下运算可去除四通道单频激光干涉测振仪中各通道的直流分量，矫正幅值比，获得无直流偏置误差的等幅值正交信号；激光器输出激光波长用λ表示，空气折射率为n，则可求得被测振动目标的瞬时位移值为：对位移‑时间图进行分析，可获得振动目标的振幅和振动频率。