本文關(guān)鍵詞：反射體旋轉(zhuǎn)引起的激光自混合干涉信號(hào)分析與處理

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【摘要】：激光自混合干涉效應(yīng)是指出射激光受外部物體反射或者散射后,部分激光又重新返回激光腔內(nèi)并與腔內(nèi)的激光發(fā)生干涉,引起激光器輸出光強(qiáng)及頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。自混合干涉是一種重要的干涉技術(shù),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊性好等特點(diǎn),可在多種應(yīng)用場(chǎng)合上替代傳統(tǒng)的干涉儀,因此引起了國(guó)內(nèi)外科研人員的興趣。激光自混合干涉信號(hào)包含物體的信息,對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)胤治龊吞幚?能夠解調(diào)出物體信息,可用于多種物理參數(shù)的測(cè)量。本文主要對(duì)反射體旋轉(zhuǎn)引起的自混合干涉信號(hào)進(jìn)行了分析和處理,包括兩個(gè)方面的內(nèi)容。(1)研究了自混合干涉信號(hào)與物體旋轉(zhuǎn)角度間關(guān)系式中的光調(diào)制系數(shù),通過(guò)分析光調(diào)制系數(shù)與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系并由此確定物體準(zhǔn)直位置。高斯擬合在分析質(zhì)量較差的信號(hào)出現(xiàn)誤差,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文提出運(yùn)用數(shù)字包絡(luò)分析法結(jié)合高斯擬合的組合分析法對(duì)自混合干涉信號(hào)進(jìn)行處理的準(zhǔn)直技術(shù),并將該準(zhǔn)直技術(shù)應(yīng)用于棱角角度的測(cè)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法的可行性。(2)在基于反射體旋轉(zhuǎn)引起的激光自混合干涉效應(yīng)中,隨著旋轉(zhuǎn)角度的增大,自混合干涉信號(hào)位相與旋轉(zhuǎn)角度之間呈現(xiàn)非線性關(guān)系,將導(dǎo)致基于該效應(yīng)的角度測(cè)量出現(xiàn)非線性誤差。為了降低該非線性效應(yīng)對(duì)角度測(cè)量的影響,本文根據(jù)自混合干涉信號(hào)位相與物體旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系,分析了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)角度測(cè)量的誤差的影響并進(jìn)行了模擬仿真,由此提出了一個(gè)可提高角度測(cè)量精度的實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化方法。同時(shí)提出一個(gè)基于非線性效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向識(shí)別方法。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化后的角度測(cè)量誤差可大幅減少,在最優(yōu)情況下,比未優(yōu)化方法測(cè)量精度提升了一個(gè)數(shù)量級(jí),可達(dá)10-5rad。證明了參數(shù)優(yōu)化方法和方向識(shí)別方法在實(shí)際測(cè)量中的有效性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：自混合干涉 信號(hào)分析與處理 準(zhǔn)直 優(yōu)化方法 方向識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 激光自混合干涉的發(fā)展與技術(shù)特點(diǎn)7-8
• 1.2 激光自混合干涉技術(shù)應(yīng)用的概述8-9
• 1.3 激光自混合干涉理論9-11
• 1.4 反射體旋轉(zhuǎn)引起激光自混合干涉效應(yīng)及角度測(cè)量原理11-13
• 1.5 本文的主要目的和結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 激光自混合干涉準(zhǔn)直技術(shù)中的干涉信號(hào)處理14-29
• 2.1 光學(xué)準(zhǔn)直技術(shù)簡(jiǎn)介14
• 2.2 激光自混合干涉準(zhǔn)直原理14-16
• 2.3 自混合干涉信號(hào)的組合分析法16-19
• 2.4 實(shí)驗(yàn)裝置19-21
• 2.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察與分析21-23
• 2.6 棱鏡角度測(cè)量23-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 聚焦激光自混合干涉角度測(cè)量下的非線性現(xiàn)象分析29-39
• 3.1 聚焦激光束自混合干涉及角度測(cè)量的問(wèn)題29-30
• 3.2 聚焦自混合干涉信號(hào)位相與旋轉(zhuǎn)角度之間非線性關(guān)系分析和參數(shù)優(yōu)化方法30-32
• 3.3 參數(shù)優(yōu)化方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析32-36
• 3.4 利用非線性關(guān)系判別反射體旋轉(zhuǎn)方向36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 總結(jié)與展望39-40
• 參考文獻(xiàn)40-42
• 在校期間發(fā)表論文42-43
• 致謝43

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