基于卡尔曼滤波的真空光阱悬浮微球位移探测

发布时间：2021-04-30 05:31

　　在光阱实际测量中,过程噪声以及光电测量噪声严重影响微球位移实时探测的灵敏度,针对这一问题,提出基于卡尔曼滤波的方法对微球位移进行探测.将光阱中微球运动的谐振子模型改写成卡尔曼滤波的状态转移矩阵形式,获得具有高灵敏度和高信噪比的微球位移信号.仿真结果表明:1 MHz的采样频率下,101kPa气压下滤波后的真空光阱微球位移的探测均方根误差从1nm降到0.27nm.实验结果表明,在293K、101kPa气压下对实测的微球位移信号进行滤波,探测均方根误差从2.8nm降到1.1nm;其他参数不变,在1Pa气压下均方根误差从5.2nm降到2.1nm.该方法可应用于高真空下光阱微球质心运动的激光冷却反馈方案. 

【文章来源】：光子学报. 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
0 引言
1 原理
    1.1 真空光阱系统
    1.2 卡尔曼滤波
2 仿真与结果
    2.1 仿真模型及参数
    2.2 仿真结果
3 实测数据处理
4 结论



本文编号：3168933