扫频干涉测距光频率非线性阶次跟踪抑制方法

发布时间：2017-06-21 14:07

  本文关键词：扫频干涉测距光频率非线性阶次跟踪抑制方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对激光频率扫描干涉(FSI)测距系统中激光器输出光频率非线性对测量精度的影响,提出了一种基于非平稳信号阶次跟踪的方法。从频域的角度分析了FSI测距系统中影响测量精度的主要因素。通过检测法布里-珀罗标准具的透射信号,实现对光频率的快速间接测量。利用最小二乘的方法对光频率进行线性拟合,实现对光频率变化率的修正。通过多项式拟合的方法确定光频率的时间-频率数学表达式,构造等频率的间隔点对其逆向插值,获得对应的时间序列。对采样的干涉信号在时间序列处正向插值,重构等频率间隔采样的干涉信号,对重构的干涉信号进行频谱分析,最终得到非平稳干涉信号的干涉频率。结果表明,在不限制待测距离的条件下,利用阶次跟踪的方法,可以有效抑制激光器输出光频率非线性的影响,FSI测距系统的测量精度得到显著提高。在1000 mm的测量范围内,测量结果的空间分辨率提高了36倍以上。
【作者单位】： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;
【关键词】： 测量 空间分辨率 非线性光频率 阶次跟踪 法布里-珀罗标准具
【基金】：国家自然科学基金(51375376)
【分类号】：TN249
【正文快照】： 1引言可调谐半导体激光器的频率扫描干涉(FSI)测距技术是一种重要的绝对距离测量方法[1-2]。FSI测量系统要求激光器的输出光频率与时间成线性关系[3],然而激光器在调谐过程中,由于其内部的压电陶瓷(PZT)的迟滞性特性[4-9],导致输出光频率不再呈线性规律变化,影响了系统的测量

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本文编号：468885