【摘 要】
：
在激光扫频干涉测距过程中,目标振动在测距干涉信号中引入了多普勒频移,造成信号频谱展宽,导致了测距误差放大效应.为了降低振动对测距结果的影响,提出了基于激光自混合测振的测距误差补偿方法,通过同步测量自混合干涉信号的相位变化,补偿目标振动对测距干涉信号的相位调制,并采用频率重采样法校正激光器的调频非线性.最终通过仿真和实验验证了所提方法的可行性.在实验中,当测量的目标振幅为7102.1 nm时,测振标准差为7.9 nm,补偿前的测距标准差为3270.6 μm,补偿后的测距标准差降低到21.4 μm.补偿后的测
【机 构】
：
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072
论文部分内容阅读
在激光扫频干涉测距过程中,目标振动在测距干涉信号中引入了多普勒频移,造成信号频谱展宽,导致了测距误差放大效应.为了降低振动对测距结果的影响,提出了基于激光自混合测振的测距误差补偿方法,通过同步测量自混合干涉信号的相位变化,补偿目标振动对测距干涉信号的相位调制,并采用频率重采样法校正激光器的调频非线性.最终通过仿真和实验验证了所提方法的可行性.在实验中,当测量的目标振幅为7102.1 nm时,测振标准差为7.9 nm,补偿前的测距标准差为3270.6 μm,补偿后的测距标准差降低到21.4 μm.补偿后的测距标准差接近无振动情况下的测距标准差,表明目标振动引发的测距误差放大问题得到了有效解决.
其他文献
为了提高连续变量量子密钥分发的参考相位估计精度,提出了基于最小二乘的参考相位估计方案.利用相位慢漂移的二阶相关特性和最小二乘估计原理,在接收端对多个参考脉冲的相位测量结果进行二次多项式拟合估计,从而抑制相位噪声的影响.仿真结果表明,相比于块平均估计法,基于最小二乘的参考相位估计算法能够更好地适应相位漂移变化,降低参考相位估计的均方误差,从而提高系统的安全密钥率.
报道了全光纤耗散孤子被动锁模掺铒光纤激光器,通过调节泵浦功率和偏振态可以进一步获得2孤子和3孤子的束缚态耗散孤子.利用反常色散光纤对宽带2孤子束缚态耗散孤子进行脉宽压缩,压缩后的脉宽用双曲正割拟合为96 fs,计算得时间带宽积为0.324,表明其为近转换极限脉冲.宽带光谱的获得得益于腔内的色散管理和碳纳米管可饱和吸收体的大调制深度(20％).在此基础上,获得了光谱宽度达35 nm的耗散孤子(中心波长为1.57 μm),这也是基于碳纳米管产生耗散孤子的最宽光谱.
相位提取精度直接影响干涉测量精度,传统的定步长或者等步长相位提取算法必须对测试系统进行相位标定,但常因相位标定不准确而引入相移误差,影响相位提取精度。因此提出一种K阶二维多项式拟合背景光的随机两步相移算法进行相位求解,该算法无需对系统进行相位标定,可以在相移量、背景光、调制度及相位都未知的情况下,利用两帧相移干涉图求解出被测相位。通过对该算法的仿真分析,确定阶数K的取值大于等于2时,可以保证所提算
以激光雷达领域中的多目标探测为应用背景,提出硅基光波导光学相控阵多光束形成方法,介绍光波导光学相控阵的工作机理.在光束偏转原理的基础上,采用子孔径法将总孔径阵列按需划分为多个连续的子孔径,光束经过各子孔径后会受到不同的相位调制,最终在出射端形成多个可偏转至不同角度的光束;根据目标的威胁程度,调整子孔径的阵元数目并对多光束进行均匀或非均匀划分,实现各光束能量的合理分配.仿真结果表明,远场衍射图案在期望的角度上出现预先设置比例的多个光束,验证该方法的可行性和有效性,而且该方法可极大地增加相控阵激光雷达的目标探
通过改变飞秒激光的重复频率、聚焦光斑的能流密度及扫描速度,研究了不同的激光加工参数对纳米金刚石涂层表面去除率的影响规律.利用白光干涉仪的观测结果,结合数值拟合的方法,建立了材料去除率函数模型.试验结果分析表明:在不同的重复频率下,涂层表面单位时间内累积的激光能量保持稳定,材料的去除率无明显变化;聚焦光斑的能流密度越大,刻蚀强度越大,材料的去除率越大;不同激光扫描速度下的加工结果不同,材料的去除率随扫描速度的增大呈先增大后减小的变化趋势.
针对线性调频连续波位移传感器信号采样率和信号处理速度低的问题,本文基于STM32H743芯片设计了一种法布里-珀罗干涉仪结构的光纤位移传感器。该光纤位移传感器使用锯齿波对激光器的频率进行调制,选用STM32H743作为核心处理器提高信号采集和处理速度,其主频为400 MHz,模数转换器最大转换速率为4.5 MHz,再结合调频连续波激光干涉测量技术对固定腔长的不锈钢钢管和运动目标的位移量进行测量。实
针对活性污泥相差显微图像存在伪影且现有图像分割方法对丝状菌的分割精度不高等问题,提出一种以U-Net网络为基础,结合残差网络、通道注意力机制、空洞空间金字塔模块的活性污泥显微图像分割模型。使用带有通道注意力机制的ResNet网络作为编码器,通道注意力机制显式地建立了特征通道间的依赖关系,分析了残差网络强化模型的特征提取能力。通过在编码器的最后加入空洞空间金字塔池化,可在不增加参数量的同时获得丝状菌
针对电容层析成像(ECT)逆问题求解过程中欠定性的问题,引入一种近似L_0范数的稀疏正则化算法以获得稀疏解向量。针对敏感场灵敏度分布不均所引起的成像质量问题,提出一种可迭代敏感场灵敏度梯度优化方法,该方法以敏感场各有限元为核心将敏感场划分为若干个区域,提取围绕该有限元区域内的敏感度数据并进行均值滤波,所得数值返回该有限元中并作为下一滤波区域的参数,通过循环滤波可逐渐降低敏感场中心区域与边缘区域的灵
设计并研究了外置半导体激光器+内置微结构光纤的方案,使光纤侧面发光,从而解决了传统直下式液晶模组需要使用大量发光二极管芯片及内置半导体激光器方案模组体积过大的问题.模拟分析了不同的深度、半径和微结构数量对光纤光场的影响,得到峰值照度为32650 lx、水平可视角为85°、垂直可视角为84°33′35″的光场,达到了 LCD显示行业的10000 lx背光源峰值照度、60°水平可视角、50°垂直可视角的要求,为半导体激光应用于LCD直下式显示领域提供一种新的方法.
测量设备无关量子密钥分配系统能够抵御任何针对单光子探测器侧信道的攻击.为了进一步优化多方测量设备无关量子密钥分配协议,对基于W态的多方测量设备无关量子密钥分配协议进行了研究,并引入探测器品质因子(暗记数Y0与探测器探测效率ηd的比值)作为模拟参量,模拟分析了误码率和密钥生成率的影响因素.仿真结果表明:在信道传输损耗、光纤信道之间的距离和探测器品质因子三个变量中,任意一个变量的增大都会使得误码率增大,密钥生成率减小.