[发明专利]一种相位载波式激光干涉信号双频点闭环解调方法

摘要

本发明属于光学干涉测量技术领域，涉及了一种相位载波式激光干涉信号双频点闭环解调方法。本发明在调制深度为1.6至2.8的条件下，干涉信号经过光电转换后输入至1号和2号混频器，1号和2号混频器的混频信号分别为cosω₀和cos2ω₀，其中ω₀为干涉仪相位载波频率，1号混频器的输出信号送入低通滤波器，2号混频信器输出信号经低通滤波器后，再进行信号处理转化为正弦。本发明充分利用了干涉信号的载波分量，当噪声的功率随频率衰减时，该方法可提高解调算法的分辨率，具有可无微分运算子、闭环结构能够保证相位解调的长期稳定性并对激光器稳定性的要求相对较低，同时也降低了解调精度对光电转换等元件的精度性能和稳定性的要求等优点。

主权项

1.一种相位载波式激光干涉信号双频点闭环解调方法，其特征在于：已知当调制电流为i＝i₀cosω₀t，光源引起的频率变化为ν＝Δνcosω₀t调制信号引起的相位变化量为：其中n为光纤折射率，l为两臂臂长差，C为调制深度，是与光纤干涉仪以及调制相关的固定常量，在调制深度C为1.6至2.8的条件下，干涉信号经过光电转换后输入至1号和2号混频器，1号和2号混频器的混频信号分别为cosω₀和cos2ω₀，其中ω₀为干涉仪相位载波频率，1号混频器的输出信号送入低通滤波器后输出一路滤除ω₀的正弦信号，2号混频器输出信号经低通滤波器后输出一路滤除ω₀的余弦信号，再将该余弦信号转换为正弦，将两路信号叠加构成误差信号，在叠加的时候将所有分量取同号，并以负反馈方式将误差信号送给控制器，该控制器产生的控制信号输入给一个相位调制器，相位调制器在干涉光路中产生补偿相位，负反馈机制最终将导致闭环系统的误差信号趋于零，即补偿相位等于被测相位，所以控制器的输出信号对应于被测的相位信号，干涉相位信号得到解调。