激光自混合干涉角度测量参数优化及旋转方向判别

摘要：

对反射旋转体引起聚焦激光自混合干涉信号位相与旋转角度的非线性关系进行了研究,提出了一个实验参数的优化方法来降低该非线性效应引起的非线性角度测量误差.重新评估了自混合干涉角度测量在测量范围扩大后的物理近似条件,从理论上分析了实验参数给角度测量带来的误差影响并进行了模拟仿真,提出了利用该非线性关系判别反射体旋转方向的方法.最后,进行了激光自混合干涉角度测量实验并给出若干个实验参数条件下分别得到的角度测量结果.实验结果表明,实验参数优化后,角度测量误差大幅减少;在最优情况下,比未优化方法的测量精度提升了一个数量级,可达10-5 rad,证明了提出的实验参数优化方法和反射体旋转方向判别方法的有效性.实验结果还显示,使用提出的方法在提高测量范围的同时仍能进行高精度的角度测量,从而进一步拓宽了基于反射体旋转引起的激光自混合干涉效应的应用范围.

关键词：激光自混合干涉、角度测量、非线性误差、参数优化、旋转方向

所属期刊栏目：24

分类号：O436.1;TB922(光学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61475064;广东省科技计划资助项目2013B060100001;广东省自然科学基金资助项目2015A030310458

在线出版日期：2016-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1001-1008