两路微振动信号的光纤F-P腔干涉测量

法布里-珀罗(F-P)腔传感器结构简单,复用能力强,对导致其腔长发生变化的物理量灵敏度高,在超精密测量领域日益受到重视。为了使用一套光纤F-P腔测量两个目标,设计了两路反馈信号光纤F-P腔干涉系统,同时开展两路微振动信号测量。对两路微振动反馈F-P腔干涉信号,经多次取包络分解,得到了高、低频信号频谱,进而计算出待测目标振幅。实验结果表明,通过低频信号恢复待测目标振幅的误差为1.32%,通过高频信号恢复待测目标振幅的误差为6.63%。该方法有效实现了两路反馈光纤F-P腔干涉信号的分离,拓展了测量通道,提高了抗干扰能力。

光纤F-P腔干涉双路信号解包裹相位恢复

利用一套光纤F-P干涉仪同时测量双路不同幅度和频率正弦信号,分析了光纤F-P腔干涉信号相位特性。弱反馈环境中,开展了双路反馈光纤F-P腔干涉测量,进行了巴特沃斯低通滤波。基于多次解包络方法,对预处理信号实施了分离。采用多次希尔伯特变换相位提取法,从光纤F-P腔干涉分离信号实现了原始信号的恢复。为了进一步提高信号恢复精度,提出了一种新的跳变点检测方法,对应峰峰值2μm、频率60 Hz的正弦信号,该方法最大误差为0.095μm;对应峰峰值4μm、频率0.5 Hz的正弦信号,其最大误差为0.145μm。

两路微振动反馈光纤F-P腔干涉信号重构

对两路不同幅度和频率的正弦信号,建立了双外腔反馈光纤F-P腔干涉测量微振动的系统.分析了三镜腔干涉理论,确定了待测目标位移与光波相位关系,基于EMD分解和多次希尔伯特变换解包裹相位算法,对干涉信号进行了分离和重构.提出了一种新的跳变点检测方法,并利用三次样条插值重构了弱反馈时的两路微振动信号.实验和仿真结果表明,该方法重构误差小.