南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
研究了传统时空条纹图法相位提取技术, 通过对移相条纹图存在线性载频时移相量的修正, 完善了该技术。将修正后的技术技术应用到光纤干涉条纹投影三维面形测量中, 并将其相位提取结果与传统的四步移相法、重叠四步平均法和改进迭代法进行对比, 结果表明：修正后的技术不仅有效抑制了光纤干涉条纹投影装置中移相器移相不准确和环境因素等引起的移相误差, 还能够消除杂散光等引起的高频噪声, 起到滤除高频噪声的作用。
测量 时空条纹图 移相误差 光纤干涉投影 干涉测量 激光与光电子学进展
2018, 55(10): 101203
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 中国计量大学 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
相位生成载波(PGC)调制和解调技术是干涉型光纤传感器领域非常重要的信号处理技术。简要说明了相位生成载波的调制和解调原理,结合具体的公式推导过程对PGC-DCM解调算法和PGC-Arctan解调算法进行了详细的理论分析。利用LabVIEW软件编写了两种PGC解调过程的仿真程序,实现了对被测信号的解调。对比分析了两种解调结果,对PGC解调中的一些关键参数进行了讨论。该研究结果对于光纤干涉传感器的相位解调技术的改进具有参考价值。
光纤干涉 相位生成载波(PGC) 相位解调 the fiber-optic interference phase generated carrier(PGC) phase demodulation
天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
为了消除环境因素(尤其是振动和温度波动)在物体表面三维形貌测量中的影响,基于正弦相位调制(SPM)发展了一种光纤干涉条纹相位稳定技术。利用马赫-泽德光纤干涉仪结构和杨氏双孔干涉原理实现高密度的余弦分布干涉条纹投射。利用两光纤干涉臂端面的菲涅尔反射生成迈克尔逊干涉信号,由光电探测器(PD)检测后送入相位控制系统。采用相位生成载波的方法提取干涉信号的相位,并将生成的补偿信号闭环反馈给压电陶瓷驱动器,与正弦相位调制信号相加后共同驱动压电陶瓷,补偿环境因素带来的相位漂移,实现干涉条纹相位的稳定。环境因素对条纹相位的影响低于57 mrad,实验结果验证了该方法可行性。
正弦相位调制 光纤干涉 相位稳定 闭环反馈 SPM fiber-optic interference phase stabilization closed-loop feedback
全光网络与现代通信网教育部重点实验室，北京交通大学光波技术研究所，北京 100044
相位载波解调技术是用于光纤传感器中的一种重要的信号解调技术。简要说明了 Mach-Zehnder干涉型光纤传感器的检测原理，对 PGC解调算法进行了详细的理论分析，并用 MATLAB搭建系统进行仿真，实现了传感信号的解调。对系统中的一些关键技术进行了讨论，重点分析了系统的动态范围上限，得到动态范围上限受低通滤波器、待测信号频率和载波频率的影响趋势，结论对于设计干涉型光纤传感系统有重要的理论指导意义和参考价值。
干涉型光纤传感器 光纤干涉仪 相位载波(PGC) fiber-optic interference sensors optical fiber interferometer phase generated carrier (PGC)
