韩世川 1,2,3林翠平 1,2,3陈婷婷 1,2,3雷霆 1,2,3卜继军 1,2,3
1 中国电子科技集团公司 第二十六研究所, 重庆 400060
2 固态惯性技术重庆市工程实验室, 重庆 401332
3 重庆市固态惯性技术企业工程技术研究中心, 重庆 401332
全角(WA)模式的半球谐振陀螺(HRG)进动因子只与球壳谐振子的物理尺寸有关, 但由于读出电极非正交耦合及间隙失配、检测电路增益误差等检测误差, 导致进动因子的周向一致性退化。该文首先对理想半球谐振陀螺的进动因子进行了理论推导, 然后针对检测误差对进动因子的影响进行了分析, 结合具体的全角模式控制电路与算法, 提出了检测误差的校正方法, 最后通过实验验证了该校正方法的有效性。实验结果表明,进动因子的周向一致性提升了2个数量级。
半球谐振陀螺(HRG) 全角(WA)模式 进动因子 检测误差 hemispherical resonator gyroscope (HRG) whole angle (WA) mode precession factor detection error 
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Laboratory of Space Laser Engineering, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
The influences of nutation trail accuracy, simplification of coupling model, spot position jitter, and power variation of incident light on the detection error are analyzed theoretically. Under the condition of satisfying the requirements, the nutation radius is less than 1.13 μm, the accuracy of the nutation trail is less than 0.04 μm, and the detection range is [?5 μm, +5 μm]. The nutation frequency is 160 times spot position jitter frequency and 100 times intensity jitter frequency of incident light. The analysis is of great significance for determining nutation radius and frequency in the tracking system based on fiber nutation.
fiber nutation detection error tracking system Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 020604
西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
提出了一种提高夏克-哈特曼波前传感器光斑质心的定位精度算法, 分析了光斑质心的探测误差, 采用与光斑尺寸匹配的探测窗口及插值法提高了图像的分辨率, 并使用二阶矩算法计算了质心位置。采用该算法对含有噪声的光斑图进行图像处理与计算, 并给出了待测件的波前重构示意图。结果表明, 相对于传统算法, 该算法将质心的探测精度提高了约0.8倍。
测量 探测器 夏克-哈特曼波前传感器 光斑质心 质心探测误差 算法 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 081201
1 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051
2 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室，山西 太原 030051
为提高红外甲烷传感器的精度，对气室结构、电路和数据处理进行了优化设计。通过实验和光学仿真对红外气体传感器气室结构进行了重新优化设计，确定了最佳尺寸；采用三级差动放大电路设计滤除噪声；在数据处理的算法上，选用二次插值查表法来拟合方程处理数据等一系列举措设计出新的红外甲烷传感器。在甲烷浓度为0%~3%的体积分数段内对传感器进行随机测试，新传感器的反应时间能够控制在20 s以内,探测器灵敏度得到提高，测量误差控制在±0.04%。与国内外相似的产品相比，优化的传感器在高灵敏度、测量误差和反应时间上都达到了较高水平。
气体检测 气室结构 查表法 检测误差 gas detection chamber structure look-up table detection error 红外与激光工程
2015, 44(11): 3413
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室， 四川 成都 610209
2 中国科学院自适应光学重点实验室， 四川 成都 610209
3 中国科学院研究生院， 北京 100049
在哈特曼波前传感器点源目标探测质心算法中，除信号光子噪声、读出噪声和背景光噪声等误差源之外，图像传感器上存在的盲元也会对质心的探测精度造成一定的影响。系统地推导了哈特曼传感器子孔径光斑区域内存在单个盲元条件下各种误差源对点源目标质心探测误差影响的数学表达式，进一步分析了盲元和光斑质心间相对距离、光斑等效高斯宽度等因素对盲元存在所引入的质心偏移误差的影响，指出当相对距离约等于光斑高斯宽度时质心偏移误差达到最大值。实验结果与仿真和理论推导结果相符。
自适应光学 探测器 质心探测误差 误差分析 单个盲元 点源 激光与光电子学进展
2012, 49(3): 030101
粒度反演算法是基于米氏散射理论的激光粒度仪的关键技术。针对独立模式迭代反演算法对噪声太敏感，以至于在实际应用中出现粒度测量失真的问题，提出采用5点3次数据平滑算法对其反演进行处理，同时以VISUAL C++6.0为开发平台，编写测试软件对算法进行仿真研究，并与粒度真实分布进行了对比。结果表明，特征粒径D10，D90的误差分布小于5%，D50的误差分布小于3%，说明数据平滑处理后的反演结果能够反映粒度的真实分布，解决了探测光能误差使粒度测量结果失真的难题，基本满足了现代粉体工业粒度测量的精度高、抗干扰性能强、稳定可靠等要求。
激光物理 粒度测试 粒度反演算法 探测光能误差 数据平滑 laser physics particle size measurement particle size inverse algorithm optical energy detection error data smoothing
噪音和探测误差是影响自适应光学系统性能的三个主要因素之一。噪音和探测误差使哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)波前传感器所测得的倾斜量产生误差,进而影响整个自适应光学系统的性能。建立了对噪音和探测误差对哈特曼-夏克波前传感器的影响进行数值模拟的理论模型,编制了计算程序,与已有的激光大气传输与自适应光学系统的计算程序相衔接,进行了模拟计算,对有限的离散采样、读出噪音和光子噪音的效应作了数值模拟研究。获得了一些对于实际的自适应光学系统的最佳设计有价值的结果。
自适应光学 噪音和测量误差 数值模拟
