基于光反馈自混合干涉的位移测量算法设计及滤波 被引量：9

1

作者 姬静毅 叶会英 禹延光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期89-92,共4页

为实现适度光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于相位解卷的位移测量算法。为了提高测量精度,对光反馈自混合干涉信号进行了预处理,重点研究了光反馈自混合干涉信号的滤波问题。通过仿真和实验,验证了本文方法的可行性。在光反馈自混... 为实现适度光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于相位解卷的位移测量算法。为了提高测量精度,对光反馈自混合干涉信号进行了预处理,重点研究了光反馈自混合干涉信号的滤波问题。通过仿真和实验,验证了本文方法的可行性。在光反馈自混合干涉位移测量系统中,使用本文所设计的方法可以重构出高精度的物体振动轨迹。 展开更多

关键词 位移测量 光反馈自混合干涉 自适应滤波 半导体激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法改进 被引量：1

2

作者 郭常盈 吴冉 《现代电子技术》 北大核心 2018年第16期108-111,共4页

现有的相位测量算法进行光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量时,未考虑原始光反馈自混合干涉信号中的噪声干扰,导致测量精度差。因此,对光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法进行改进,采用自适应滤波系统去除光反馈自混合干涉信号中的噪... 现有的相位测量算法进行光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量时,未考虑原始光反馈自混合干涉信号中的噪声干扰,导致测量精度差。因此,对光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法进行改进,采用自适应滤波系统去除光反馈自混合干涉信号中的噪声,通过去噪后的自混合信号实施变换处理获取解析信号,提取解析信号的包裹相位突变点,根据相位突变点与正负单位脉冲的乘积定位相位突变点的正确方向,得到自混合干涉条纹;去除自混合干涉条纹中的小数条纹获取全部整数条纹点,对条纹点进行赋值、差值和平滑处理,获取外部目标重构位移轨迹,即光反馈自混合干涉位移。实验结果表明,所提算法具有较高的光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量精度。 展开更多

关键词 光反馈 自混合干涉 去噪 相位突变点 整数条纹 位移测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉式微位移传感器

3

作者 郭常盈 胡念英 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第7期17-19,28,共4页

为了提高位移测量的精确度,提出了一种基于光反馈自混合干涉技术的位移测量方法。采用梯度最优算法分析和处理自混合干涉信号,达到数据理论的最佳拟合,实现微位移的精密测量,并通过设计算法对外部物体的运动轨迹进行重构。提出的传感器... 为了提高位移测量的精确度,提出了一种基于光反馈自混合干涉技术的位移测量方法。采用梯度最优算法分析和处理自混合干涉信号,达到数据理论的最佳拟合,实现微位移的精密测量,并通过设计算法对外部物体的运动轨迹进行重构。提出的传感器可用于亚微米级位移的测量和控制,并给出了PZT位移的实验结果。 展开更多

关键词 位移测量 半导体激光器 光反馈自混合干涉 梯度最优算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于光反馈自混合干涉效应的雷达激光器带宽测量方法

4

作者 郭常盈 吴冉 《激光杂志》 北大核心 2018年第7期63-67,共5页

采用传统外差方法测量雷达激光器带宽时,由于一个调频周期内光程在102数量级上,显著高于光源的相干长度且外差计算过程较复杂,使雷达激光器带宽测量结果的精度较低。提出基于光反馈自混合干涉效应的雷达激光器带宽测量方法,采用光反馈... 采用传统外差方法测量雷达激光器带宽时,由于一个调频周期内光程在102数量级上,显著高于光源的相干长度且外差计算过程较复杂,使雷达激光器带宽测量结果的精度较低。提出基于光反馈自混合干涉效应的雷达激光器带宽测量方法,采用光反馈自混合干涉效应测量模型,获取雷达激光器外腔位移变化规律。根据该规律通过法布里-珀罗（F-P）共焦球面腔对雷达激光器带宽进行测量,透过峰与激光的最低频率重合时调控电压使得光电探测器不在输出内容,确保透过峰和调频激光的最高频率相同,此时施加电压值实现对雷达激光器调频带宽的测量。实验结果说明：所提方法测量的雷达激光器带宽结果精度较高,实际应用效果佳。 展开更多

关键词 光反馈 自混合 干涉效应 雷达激光器 带宽测量 共焦球面腔

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉位移测量算法

5

作者 郭常盈 胡念英 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期43-45,共3页

为了实现光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于非线性最小二乘法的位移测量算法。本文采用了光反馈自混合技术和梯度最优算法,可以达到数据理论的最佳拟合。同时给出了梯度迭代公式,参量迭代时引入了可变步长,从而实现位移的精密测量... 为了实现光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于非线性最小二乘法的位移测量算法。本文采用了光反馈自混合技术和梯度最优算法,可以达到数据理论的最佳拟合。同时给出了梯度迭代公式,参量迭代时引入了可变步长,从而实现位移的精密测量。针对不同情况,做了大量计算机仿真并给出仿真结果。结果表明该算法参数估计精度较高,不受参数初值选取的影响,且抗噪性能较好。 展开更多

关键词 半导体激光器 位移测量 光反馈自混合干涉 梯度最优算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

压电参数的光反馈干涉测量方法 被引量：5

6

作者 叶会英 禹延光 《计量学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期349-352,386,共5页

研究了光反馈自混合干涉现象,建立了干涉法测量形变的原理,从而提出了一种基于光反馈干涉效应测量压电应变常数的方法。设计了梯度迭代算法,由实验数据提取被测压电器件的应变量。用一种已知参数的压电器件对此方法进行了验证,测试结果... 研究了光反馈自混合干涉现象,建立了干涉法测量形变的原理,从而提出了一种基于光反馈干涉效应测量压电应变常数的方法。设计了梯度迭代算法,由实验数据提取被测压电器件的应变量。用一种已知参数的压电器件对此方法进行了验证,测试结果与参照值误差不超过5%。光反馈干涉测试系统所需光学元器件少、结构紧凑,既能用于实验室也能用于工厂车间。 展开更多

关键词 计量学 压电参数测量 光反馈式自混合干涉测量 拟合算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于适度光反馈自混合干涉技术的微位移测量 被引量：3

7

作者 李振有 禹延光 叶会英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期499-501,516,共4页

光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的一类新的测试技术。为了在适度光反馈下进行位移的精密测量,提出了一种基于适度光反馈自混合干涉技术的位移测量方法。采用条纹记数法实现大范围位移粗测,具有半波长位移分辨... 光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的一类新的测试技术。为了在适度光反馈下进行位移的精密测量,提出了一种基于适度光反馈自混合干涉技术的位移测量方法。采用条纹记数法实现大范围位移粗测,具有半波长位移分辨力;然后基于适度光反馈下小数条纹的特点,给出了小于半波长位移测量的方法,从而提高位移测量的分辨力。用绝对精度达3nm的商用压电陶瓷驱动器比对实验,结果验证了这种三角波调制外反射体在普通实验室环境噪声中可以达到纳米级的位移测量精度。实验数据处理结果表明,对于3μm以下的位移,该算法位移测量相对误差约为1.20%。 展开更多

关键词 测量与计量 位移测量 光反馈自混合干涉 小数干涉条纹

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉系统中参数C和α的测量 被引量：4

8

作者 孙学群 叶会英 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1211-1215,共5页

提出了一种新的光反馈水平因子C和激光器线宽展宽因数α的测量算法。基于光反馈自混合干涉模型,通过深入研究适度光反馈(1<C<4.6)水平下C和α对干涉条纹的影响,提出从干涉数据中提取出3个特征值,由数学模型推导出了C和α与特征值... 提出了一种新的光反馈水平因子C和激光器线宽展宽因数α的测量算法。基于光反馈自混合干涉模型,通过深入研究适度光反馈(1<C<4.6)水平下C和α对干涉条纹的影响,提出从干涉数据中提取出3个特征值,由数学模型推导出了C和α与特征值关系的解析表达式。在外腔变化情况未知的情况下,可同时实现C和α的高精度测量。 展开更多

关键词 自混合干涉 参数测量 光反馈水平因子 线宽展宽因数

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法 被引量：5

9

作者 郭冬冬 叶会英 《激光杂志》 北大核心 2017年第1期55-59,共5页

在光反馈自混合干涉位移测量中,为了在适度光反馈和弱光反馈机制下均能进行位移测量,提出了一种通用的位移测量算法。该算法通过自混合干涉信号的希尔伯特变换构造解析信号;由解析信号的包裹相位检测所有的整数干涉条纹,并确定对应的目... 在光反馈自混合干涉位移测量中,为了在适度光反馈和弱光反馈机制下均能进行位移测量,提出了一种通用的位移测量算法。该算法通过自混合干涉信号的希尔伯特变换构造解析信号;由解析信号的包裹相位检测所有的整数干涉条纹,并确定对应的目标运动方向;再对所有干涉条纹赋值,插值平滑后重构出运动目标的位移轨迹。通过仿真和实验,验证了该位移测量算法的可行性。在光反馈自混合干涉位移测量系统中,该位移测量算法可以实时重构出运动目标的位移轨迹。 展开更多

关键词 位移测量 光反馈自混合干涉 条纹检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉系统反馈水平的研究与测量 被引量：2

10

作者 朱红伟 叶会英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期847-850,共4页

为了能够较为准确地获得光反馈自混合干涉测量系统的反馈水平,采用仿真分析光反馈自混合干涉信号和求解Lang-Kobayashi方程的方法,得出反馈水平越高,光反馈自混合干涉信号上干涉条纹的谷值与下干涉条纹峰值之差越大,当反馈水平因子大于... 为了能够较为准确地获得光反馈自混合干涉测量系统的反馈水平,采用仿真分析光反馈自混合干涉信号和求解Lang-Kobayashi方程的方法,得出反馈水平越高,光反馈自混合干涉信号上干涉条纹的谷值与下干涉条纹峰值之差越大,当反馈水平因子大于7.8时,一些干涉条纹将消失;同时由滞回现象可以推导出反馈水平因子的测量公式,建立了测量模型,并进行了仿真和实验验证。结果表明,光反馈自混合信号干涉条纹幅度受反馈水平影响;利用提出的测量模型可以判断光反馈自混合干涉实验信号的反馈水平机制,当光反馈水平因子介于1和7.8之间时可以测出具体的光反馈水平因子值。 展开更多

关键词 测量与计量 光反馈水平因子 滞回现象 光反馈自混合干涉

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于光反馈激光自混合干涉的绝对距离测量 被引量：2

11

作者 孙瑶 叶会英 魏琪 《光通信研究》 北大核心 2009年第4期61-63,共3页

采用光干涉技术测量绝对距离的方法有很多,但大都因为需要许多光学器件而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统。基于光反馈自混合干涉效应的测量技术因其结构简单、成本低和精度高,近年来受到测量领域的广泛重视。文章对激光自混合干涉... 采用光干涉技术测量绝对距离的方法有很多,但大都因为需要许多光学器件而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统。基于光反馈自混合干涉效应的测量技术因其结构简单、成本低和精度高,近年来受到测量领域的广泛重视。文章对激光自混合干涉理论及其频率调制理论进行了分析,建立了绝对距离测量模型,并进行了计算机仿真,结果表明,利用频率调制理论可对目标的绝对距离进行测量。 展开更多

关键词 光反馈 自混合干涉 绝对距离

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉信号预处理方法 被引量：8

12

作者 禹延光 郭常盈 +1 位作者 叶会英 袁秀娟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期265-267,271,共4页

为了提高参数估计的精确度,根据光反馈自混合干涉信号的特点,采用对原始光反馈自混合实验信号进行滤波和归一化等预处理方法,有效地滤除了噪声,使信号平坦化,而且预处理后的实验信号与理论模型仿真数据更加吻合。分别利用原始实验信号... 为了提高参数估计的精确度,根据光反馈自混合干涉信号的特点,采用对原始光反馈自混合实验信号进行滤波和归一化等预处理方法,有效地滤除了噪声,使信号平坦化,而且预处理后的实验信号与理论模型仿真数据更加吻合。分别利用原始实验信号和预处理后的信号对参数进行估计,比对结果表明,使用预处理后的光反馈自混合信号进行参数估计,线宽展宽因数和光反馈水平因子C的测量精度分别提高了5.52%和4.55%。 展开更多

关键词 激光技术 预处理 归一化 光反馈自混合干涉 线宽展宽因数

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈自混合干涉对称折叠算法的精度分析 被引量：2

13

作者 赵岩 禹延光 叶会英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期387-390,共4页

为了提高对称折叠算法的精度,通过对仿真信号的测量,分析了影响算法精度的几种因素(光反馈水平因子,外腔的非线性运动,抽样速率和转折点的定位),并且给出了改进方法。仿真结果表明,在测量线宽展宽因子之前,需保证光反馈水平因子的准确测... 为了提高对称折叠算法的精度,通过对仿真信号的测量,分析了影响算法精度的几种因素(光反馈水平因子,外腔的非线性运动,抽样速率和转折点的定位),并且给出了改进方法。仿真结果表明,在测量线宽展宽因子之前,需保证光反馈水平因子的准确测量,利用中间干涉条纹进行测量可以减少外腔非线性运动所带来的误差。这一结论对利用对称折叠算法处理实验信号有一定的帮助。 展开更多

关键词 测量与计量 对称折叠算法 光反馈自混合干涉 线宽展宽因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

光干涉法实现CH_4浓度的直读式测量 被引量：1

14

作者 肖鸣 陈岱 胡世敏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第2期37-38,42,共3页

讨论了如何利用现代电子技术把矿用光干涉ＣＨ４检测仪变成为直读式测量仪表的原理和设计方法，从而使老仪表焕发青春。

关键词 光干涉 CCD器件 测量 直读式 甲烷 矿井

在线阅读 下载PDF 职称材料

光-原子混合干涉实现加速度测量

15

作者 方波 于志飞 陈丽清 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期139-146,共8页

基于光-原子混合干涉仪构建了一种新型的光-原子相位自锁定的加速度计.虽然在目前所有加速度计中,全光类型的加速度计由于其体积小、精度高,成为了最常用且也是最稳定的加速度计;但由于其测量带宽受到的限制,所以极大地限制了其使用的范... 基于光-原子混合干涉仪构建了一种新型的光-原子相位自锁定的加速度计.虽然在目前所有加速度计中,全光类型的加速度计由于其体积小、精度高,成为了最常用且也是最稳定的加速度计;但由于其测量带宽受到的限制,所以极大地限制了其使用的范围.基于此,设计了一种新型的光-原子加速度计(Atom-Light Accelerometer,ALA).该加速度计的特点:首先,在原子系统中通过受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)过程构成光-原子混合干涉仪;其次,由反射镜构成加速度计的弹性质量块,在实验平台上,当质量块受到一个加速度作用时,就会接收到外界带来的位移的变化,从而将相位的变化引入到干涉仪中;最后,通过干涉条纹的变化,即可感知到引入相位的大小,继而推出位移的变化量,因此也就获得了加速度的大小.该加速度计的优点:SRS过程中产生的斯托克斯光场和对应产生的原子自旋波相位是相互关联的,从而保障了装置中相位的稳定性;该装置简单,测量范围可调,增加了其适用的范围;同时,理想情况下,其精度能超越标准量子极限(Standard Quantum Limit,SQL). 展开更多

关键词 受激拉曼散射 光-原子混合干涉仪 光-原子加速度计 强度探测 平衡零拍探测 测量精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

光反馈水平因子的测量方法研究

16

作者 闫艳霞 任景英 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2011年第5期38-40,共3页

基于光反馈自混合干涉效应,获得了光反馈自混合干涉波形随光反馈水平因子变化而变化的规律,提出了利用峰值差估计光反馈水平因子的一种新算法.仿真结果表明该算法简单且有较高的可靠性.

关键词 激光器 光反馈水平因子 线宽展宽因数 光反馈自混合干涉

在线阅读 下载PDF 职称材料

光干涉式甲烷测定器的零级条纹自动定位及性能测试 被引量：2

17

作者 陈成锋 梁运涛 +3 位作者 田富超 董浩喆 冯文彬 何燕文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期830-839,共10页

为克服传统光干涉式甲烷测定器存在肉眼辨别零级条纹所在目镜标尺位置容易产生人为误差的缺点,明确温度和非甲烷气体因素对光干涉式甲烷测定器性能的影响,选择电荷耦合元件(CCD)替代原目镜标尺结构,在CCD获取干涉条纹灰度信息的基础上,... 为克服传统光干涉式甲烷测定器存在肉眼辨别零级条纹所在目镜标尺位置容易产生人为误差的缺点,明确温度和非甲烷气体因素对光干涉式甲烷测定器性能的影响,选择电荷耦合元件(CCD)替代原目镜标尺结构,在CCD获取干涉条纹灰度信息的基础上,采用峰值提取结合高斯拟合来精确定位零级条纹,线性拟合CH_(4)体积分数1%,4%,7%,10%时的零级条纹位移值与体积分数的关系式,并选取了0.494%,0.994%,1.490%和3.940%这4种CH_(4)标气进行测量精度和测量稳定性试验;设置了温度漂移试验,根据零点温度漂移曲线进行二次项温度补偿;理论推导了CO_(2)等煤矿井下常见的非甲烷气体的测定器测量值,并进行了标准气体测试试验。研究结果表明:拟合得到的体积分数计算关系式决定系数R^(2)为0.9987,线性度与理论公式基本一致,可利用未知CH_(4)体积分数引起的位移值来自动计算出体积分数,且试验结果证明改进后的光干涉式甲烷测定器的测量精度高、测量稳定性好,优于技术标准要求;经过二次项温度补偿后零值受温度影响小,零值漂移范围基本集中于±0.05%;检测气样中CO_(2)每增加1%会导致测定器CH_(4)测量值增加1.033%,空气中每减少1%的O_(2)会导致测定器CH_(4)测量值增加0.18%。改进后的光干涉式甲烷测定器与传统测定器相比,实现了零级条纹的自动定位与数字化处理,克服了人为误差大的缺点,提高了测量精度,并减小温度漂移造成的测量误差。 展开更多

关键词 光干涉式 甲烷检测 零级条纹 测量精度 温度补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

干涉测量中的自适应抗振技术 被引量：3

18

作者 吴新民 陈进榜 高志山 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期214-218,共5页

环境振动使干涉测量技术的应用受到制约 ,自适应抗振干涉术是当前消除干涉仪受外界振动影响的有效方法 ,也是国际上正在研究的热门课题。文中研讨并总结了国际上在这个方面的最新研究成果 ,并对各种方法的优缺点进行了比较。

关键词 自适应抗振技术 振动 光反馈 电光调制 干涉测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的半导体激光器线宽展宽因数测量算法 被引量：2

19

作者 叶会英 王艳花 禹延光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期155-159,共5页

在外腔波动情况下,根据光反馈自混合干涉系统不同反馈机制下的干涉信号特征,设计了由一个周期内信号特征点在靠近振动中心位置的下条纹中相对应的映射点位置测量线宽展宽因数的算法。通过仿真和实验验证:与以往算法相比,本文设计的算法... 在外腔波动情况下,根据光反馈自混合干涉系统不同反馈机制下的干涉信号特征,设计了由一个周期内信号特征点在靠近振动中心位置的下条纹中相对应的映射点位置测量线宽展宽因数的算法。通过仿真和实验验证:与以往算法相比,本文设计的算法不受光反馈水平机制的限制。线宽展宽因数的精确测量对于半导体激光器性能的研究与应用具有重要意义。 展开更多

关键词 光反馈自混合干涉 线宽展宽因数 映射点位置测量 反馈机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

自混合干涉模型中的参数分析和实验研究 被引量：1

20

作者 张玉燕 王玉田 +1 位作者 刘辉 吴希军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期610-613,共4页

针对含有光反馈的半导体激光器,在外腔波动的条件下,研究了半导体激光器的自混合干涉系统模型中的重要参数通过计算机仿真分析,讨论了线宽展宽因子和反馈水平因子两个参数的变化对光反馈自混合干涉信号波形的影响规律。同时给出了利用... 针对含有光反馈的半导体激光器,在外腔波动的条件下,研究了半导体激光器的自混合干涉系统模型中的重要参数通过计算机仿真分析,讨论了线宽展宽因子和反馈水平因子两个参数的变化对光反馈自混合干涉信号波形的影响规律。同时给出了利用自混合干涉测量外腔物体位移的一种实验方法,并进行了相应的实验研究。该位移测量系统的分辨率可达无光反馈存在情况下激光器波长的一半。 展开更多

关键词 光反馈 自混合干涉 线宽展宽因子 反馈水平因子 位移

在线阅读 下载PDF 职称材料