基于振动抑制高精度宽带激光扫频干涉测量方法

摘要：

本文研究了基于振动抑制的高精度宽带激光扫频干涉测量方法.在激光扫频干涉测量中振动引起目标位移,导致在测量信号拍频中叠加了多普勒频移,该频移量通常远大于目标实际位移产生的频率变化,直接计算目标距离将造成测距精度下降.为解决该问题,本文首先建立了振动对宽带激光扫频干涉测距系统的影响模型,分析了振动对测距的影响机理,通过对测量系统的色散失配效应进行补偿降低了色散影响,然后对测量信号进行交叠分时Chirp Z变换计算不同时刻目标距离,进一步结合卡尔曼滤波方法对目标距离信息进行状态估计,使测量的标准差由185.4 μm降低到9.0 μm,有效降低了环境振动对测量结果的影响,提高了测量精度.该方法在不需要改变激光扫频干涉绝对距离测量装置的条件下,为进一步提高振动环境中的测距精度提供了解决方法,降低了装置复杂度和成本.

关键词：干涉仪、激光频率扫描干涉仪、激光测距、振动

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资助基金：国家自然科学基金批准号:51275120,61275096资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant Nos.51275120,61275096.

在线出版日期：2016-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：272-278