[发明专利]高分辨率频率扫描干涉仪中基于峰值演化消畸变的色散相位补偿方法

摘要

高分辨率频率扫描干涉仪中基于峰值演化消畸变的色散相位补偿方法，涉及扫描干涉仪色散补偿技术领域。本发明是为了解决辅助干涉仪光纤色散效应引起的校正后的测量干涉仪信号拍频随调频带宽和被测距离增大而产生线性变化导致的测量分辨率较低和测距误差较大的问题。本发明将光纤马赫泽德干涉仪频率采样法校正非线性后的信号乘以复相位补偿项后，得到根据补偿相位为将Ib表示为Ib=(ATARηH)1/2exp[j(2πττauxn-πσdispn2+παcompn2)];]]>选择相位补偿系数αcomp，使‑πσdispn2+παcompn2最小，得到经过色散相位补偿的测量信号Ib，完成对频率扫描干涉仪色散影响的补偿。本发明适用于扫描干涉仪的色散补偿。

主权项

高分辨率频率扫描干涉仪中基于峰值演化消畸变的色散相位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：经光纤马赫泽德干涉仪频率采样法校正非线性后的信号可表示为式(14)其中，Ib为测量信号，AT为经目标反射回来的信号能量，AR是本振光信号能量；ηH为干涉效率，n为采样点序号；为采样后信号的畸变相位；σdisp为相位畸变系数；τ和τaux分别表示高分辨率频率扫描干涉仪中测量干涉仪和辅助干涉仪对应的时间延迟；将式(14)表示为复数形式，则有其中，j为复数；将采样后信号乘以复相位补偿项补偿采样后信号的相位畸变，如式(16)：其中，补偿相位为αcomp表示相位补偿系数；选择相位补偿系数αcomp，使‑πσdispn2+παcompn2最小，得到经过色散相位补偿的测量信号Ib′，完成对频率扫描干涉仪色散影响的补偿：将采样后信号的频谱幅度平方表示为|SIb(f)|2=18σdisp[Fresnelc(ξ1)-Fresnelc(ξ1+2σdisp′T2)]2+18σdisp[Fresnels(ξ1)-Fresnels(ξ1+2σdisp′T2)]2---(18)]]>其中，σ′disp＝|αcomp‑σdisp|；ξ1表示频谱成分，Fresnelc(·)表示菲涅尔余弦积分函数、Fresnels(·)表示菲涅尔正弦积分函数，T表示采样后信号的时间长度；调整αcomp，将每次色散补偿后的采样后信号以公式(18)的频谱形式表现出来，即根据公式(18)绘制随变化波形图，在绘制的波形图中选择峰值最高的波形图作为补偿效果最好的频谱，选取此时对应的αcomp对相位畸变进行消除，即选取此时对应的αcomp使得‑πσdispn2+παcompn2最小；得到经过色散相位补偿的测量信号Ib′，完成对频率扫描干涉仪色散影响的补偿。