南京师范大学物理科学与技术学院 江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210023
基于一次谐波腔长锁定技术，设计了一种基于法布里珀罗(F-P)腔干涉的强度解调型微位移传感器。系统对F-P腔的初始腔长进行动态锁定，通过将F-P腔腔长的微小变化转化为强度信号，实现直接快速地对待测目标的微位移进行测量。详细地阐述了位移传感器的理论模型及一次谐波锁定F-P腔腔长的技术方案，实验中采用商用的高精度压电陶瓷平移台(PZT)模拟了实际物体的运动状态，实验结果表明，该系统对峰峰值在λ/4(λ为光波波长)以内、频率不高于400 Hz的微位移有很好的测量结果，频率误差小于0.5 Hz，测量精度小于1 nm。
传感器 法布里珀罗干涉 微位移 强度解调 腔长锁定
南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210023
采用正弦相位调制技术与时域解调相位方法相结合，提高激光自混合干涉仪在大量程位移测量中实时测量的准确度和速度。通过在激光器外腔中放置的电光晶体调制器对光束进行正弦相位调制，采用时域解调相位方法解调干涉信号相位。同时满足了大量程位移测量过程中的速度要求以及实现干涉仪位移测量的实时性。实验上，用PI公司高分辨率的商用电动位移平台标定的结果验证了该正弦相位调制激光自混合干涉仪在百毫米级大尺度位移测量中可达到小于0.5 μm的位移测量误差。对干涉仪在实时位移测量中的影响测量速度的因素进行了分析，得出了本干涉仪的测速上限。
测量 自混合干涉 相位调制 时域相位解调 实时精密测量 测速上限
南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210023
激光自混合干涉技术是近年来兴起的一种具有很高应用价值的干涉测量技术。为提高自混合干涉的位移测量精度，在环形腔光纤激光器自混合干涉系统中引入正弦相位调制技术。分析了干涉信号的相位调制和基于傅里叶变换的解调算法，讨论了相位调制器的调制噪声和多重反馈等因素对自混合干涉测量精度的影响。使用环形腔掺铒光纤激光器和光纤相位调制器构建了实验系统，对高精度商用微位移平台的振动进行了测量，在频域中获取了自混合干涉信号的相位，并重构了位移平台的位移，获得了λ/20的位移测量精度。实验结果表明，该系统提供了一种可靠的基于全光纤传感应用的高精度位移测量方法。
测量 自混合干涉仪 正弦相位调制 全光纤传感系统 光学学报
2013, 33(s2): s212001
