基于振動抑制高精度寬帶激光掃頻干涉測量方法

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1、基于振動抑制高精度寬帶激光掃頻干涉測量方法劉國棟許新科劉炳國陳鳳東胡濤路程甘雨AmethodofsuppressingvibrationforhighprecisionbroadbandlaserfrequencyscanninginterferometryLiuGuo-DongXuXin-KeLiuBing-GuoChenFeng-DongHuTaoLuChengGanYu引用信息Citation:ActaPhysicaSinica,65,209501(2016)DOI:10.7498/aps.65.209501在線閱讀View

2、online:http://dx.doi.org/10.7498/aps.65.209501當(dāng)期內(nèi)容Viewtableofcontents:http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2016/V65/I20您可能感興趣的其他文章Articlesyoumaybeinterestedin激光光源線寬對外差探測性能的影響Effectoflaserlinewidthontheperformanceofheterodynedetection物理學(xué)報.2016,65(8):084206http://dx.doi.org/10.

3、7498/aps.65.084206基于光纖色散相位補(bǔ)償?shù)母叻直媛始す忸l率掃描干涉測量研究High-resolutionlaserfrequencyscanninginterferometerbasedonfiberdispersionphasecompensation物理學(xué)報.2015,64(21):219501http://dx.doi.org/10.7498/aps.64.219501高分辨率調(diào)頻連續(xù)波激光絕對測距研究Absolutedistancemeasurementbyhighresolutionfrequencymo

4、dulatedcontinuouswavelaser物理學(xué)報.2014,63(18):184209http://dx.doi.org/10.7498/aps.63.184209陣列型微波黑體的發(fā)射率分析Emissivitystudyofthearrayshapedblackbodyinthemicrowaveband物理學(xué)報.2012,61(16):164211http://dx.doi.org/10.7498/aps.61.164211物理學(xué)報ActaPhys.Sin.Vol.65,No.20(2016)209501基于振動抑

5、制高精度寬帶激光掃頻干涉測量方法劉國棟許新科劉炳國陳鳳東胡濤路程甘雨y(哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動化學(xué)院,哈爾濱150001)(2016年5月10日收到;2016年5月17日收到修改稿)本文研究了基于振動抑制的高精度寬帶激光掃頻干涉測量方法.在激光掃頻干涉測量中振動引起目標(biāo)位移,導(dǎo)致在測量信號拍頻中疊加了多普勒頻移,該頻移量通常遠(yuǎn)大于目標(biāo)實際位移產(chǎn)生的頻率變化,直接計算目標(biāo)距離將造成測距精度下降.為解決該問題,本文首先建立了振動對寬帶激光掃頻干涉測距系統(tǒng)的影響模型,分析了振動對測距的影響機(jī)理,通過對測量系統(tǒng)的色散失配效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償

6、降低了色散影響,然后對測量信號進(jìn)行交疊分時ChirpZ變換計算不同時刻目標(biāo)距離,進(jìn)一步結(jié)合卡爾曼濾波方法對目標(biāo)距離信息進(jìn)行狀態(tài)估計,使測量的標(biāo)準(zhǔn)差由185.4m降低到9.0m,有效降低了環(huán)境振動對測量結(jié)果的影響,提高了測量精度.該方法在不需要改變激光掃頻干涉絕對距離測量裝置的條件下,為進(jìn)一步提高振動環(huán)境中的測距精度提供了解決方法,降低了裝置復(fù)雜度和成本.關(guān)鍵詞:干涉儀,激光頻率掃描干涉儀,激光測距,振動PACS:95.75.Kk,42.79.Qx,42.60.Fc,43.40.YqDOI:10.7498/aps.65.2095

7、01測量光頻掃描起始點和終止點的相位時需要花費1引言0.1s的時間將光頻鎖定在法布里-珀羅諧振腔.李志棟等[7]提出采用He-Ne激光器與兩個聲光調(diào)制激光掃頻干涉測量技術(shù)[1