基于激光自混合干涉调频信号的位移测量实验

来源：激光与红外杂志2022年第5期北京时间：

作者：韩玉祥

单位：1.东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江 大庆 163318；2.东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江 大庆 163318；

摘要：激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调频信号转换。针对大噪声环境下的调频信号,利用多次希尔伯特变换进行相位解卷,实现了原始信号的重构。数值仿真结果证明了该方法的有效性,在10dB白噪声环境中,系统的信噪比为100614dB,估计误差为00614dB。实验结果表明,微位移重构的误差在100nm以内,且调频信号的信噪比远高于调幅信号。该方法适用于超精密测量,且在大噪声环境下仍具有较高的信噪比。

关键词：激光自混合干涉;调幅/调频;微位移;马赫-曾德尔干涉仪;希尔伯特变换