扫频干涉测距光频率非线性阶次跟踪抑制方法

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.

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

所属期刊栏目：36

分类号：TB921(计量学)

资助基金：国家自然科学基金51375376

在线出版日期：2017-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：140-148