在光阱實(shí)際測量中,過程噪聲以及光電測量噪聲嚴(yán)重影響微球位移實(shí)時(shí)探測的靈敏度,針對這一問題,提出基于卡爾曼濾波的方法對微球位移進(jìn)行探測.將光阱中微球運(yùn)動(dòng)的諧振子模型改寫成卡爾曼濾波的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣形式,獲得具有高靈敏度和高信噪比的微球位移信號.仿真結(jié)果表明:1 MHz的采樣頻率下,101kPa氣壓下濾波后的真空光阱微球位移的探測均方根誤差從1nm降到0.27nm.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在293K、101kPa氣壓下對實(shí)測的微球位移信號進(jìn)行濾波,探測均方根誤差從2.8nm降到1.1nm;其他參數(shù)不變,在1Pa氣壓下均方根誤差從5.2nm降到2.1nm.該方法可應(yīng)用于高真空下光阱微球質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的激光冷卻反饋方案. 

【文章來源】：光子學(xué)報(bào). 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 原理
    1.1 真空光阱系統(tǒng)
    1.2 卡爾曼濾波
2 仿真與結(jié)果
    2.1 仿真模型及參數(shù)
    2.2 仿真結(jié)果
3 實(shí)測數(shù)據(jù)處理
4 結(jié)論



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