基于相位展开的自混合干涉位移重构方法研究.pdfVIP

学兔兔 第33卷 第6期 仪 器 仪 表 学 报 V0L 33 No．6 2012年6月 Chinese Journal of Scientific Instrument Jun．2012 基于相位展开的自混合干涉位移重构方法研究 张玉燕 ，郑明月 ，杜小红 (1燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室 秦皇岛 066004； 2燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室 秦皇岛 066004) 摘 要：对于含有光反馈的半导体激光器，在外部物体作简谐振动的条件下，对自混合干涉信号的理论模型进行了理论分析和 仿真验证，构建了基于自混合干涉效应的微位移测量系统。在分析理论模型的基础上，研究了自混合干涉功率信号的处理方 法。基于相位展开的原理，提出了一种实时重构被测体微小位移的方法，在不考虑噪声和干扰的条件下，对于不同光反馈水平 下的外腔反射体位移波形均具有很好的再现效果，最大重构误差为28 nm。实验结果和理论分析相吻合，验证了所提算法的有 效性。 关键词：光反馈；自混合干涉；位移重构；相位展开 中图分类号：TN248．4 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．4030 Study on the displacement reconstruction of self-mixing signal based on phase unwrapping Zhang Yuyan ，Zheng Mingyue ，Du Xiaohong ( Key Laboratory ofMeasurement Technology and Instrumentation ofHebei Province，Yanshan University，Qinhuangdao O66OO4，China； 2 Key Laboratory of Industrial Computer Control Engineering of Hebei Province，Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China) Abstract：The optical~edback self-mixing model is theoretically analyzed and simulated when external object of a semiconductor laser suffers from harmonic vibration，and a micro—displacement measurement system is set up based on self-mixing interference effect．Based on analyzing the theory model of self-mixing effect，the signal processing method of self-mixing power interference signal is studied，and a real—time displacement reconstruction technique of the micro·displacement of the measured object is proposed，which has a good reconstruction effect for different feed— back levels under the condition that the self-mixing signal has no noise and interference．The maximum reconstrnc- tion error