漫反射式零差正交激光测振仪

漫反射式零差正交激光测振仪是在零差正交激光测振仪的基础上研制的,测量光的传输采用透镜组方式代替传统的直接反射形式,即测量光聚焦在振动物体表面形成漫反射光,通过透镜组汇聚与参考光形成干涉。该测量方法克服了传统零差正交激光测振仪难调整,干涉效果长期稳定差,对实验环境要求高的缺点,在20 Hz^4 k Hz频率范围内实现了0.1%100 m/s2的振动激光绝对法测量。同时相比外差激光测振仪,该方法还具有可降低硬件成本的优点。

面向大振幅、长周期振动校准的零差正交激光干涉测振方法

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。

超低频激光干涉法振动幅相特性测量技术的研究

基于对结构动力学、地球物理和地震物探等研究领域中超低频振动计量器具量值溯源迫切需求的分析,对超低频(低至0.002 Hz)、大振幅(1 m(p-p))激光绝对法振动幅值和相位测量技术进行了研究。针对激光干涉仪在动态超低频、大振幅情况下,跟踪测量性能变差的问题,研制了具有直流输出特性的大光程零差正交激光干涉仪;采用自主提出的自适应动态分解算法,解决了超低频数据量庞大、数据采集处理困难的技术难题.。给出了在超低频振动台上对石英挠性加速度计进行校准的实验数据。结果表明,该系统可实现动态光程大于1 m、频率范围0.002 Hz～2 kHz的加速度幅值和相位的激光绝对法精确测量。