光反饋自混合干涉位移實時跟蹤測量算法的研究.pdf

1、光反饋自混合干涉(Optical Feedback Self-Mixing Interference，簡稱OFSMI)效應(yīng)是指激光器輸出光經(jīng)外部反射體反射或散射后，其中一部分光又反饋回激光器諧振腔，反饋光與腔內(nèi)光相干涉，從而調(diào)制激光器輸出光功率的現(xiàn)象。由于OFSMI信號中含有外部反射體運動信息，所以O(shè)FSMI系統(tǒng)可以用于外部反射體位移測量。OFSMI位移測量系統(tǒng)和傳統(tǒng)雙光束干涉測量系統(tǒng)有相同的測量靈敏度，但具有硬件結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊、易準(zhǔn)

2、直等優(yōu)點，所以 OFSMI位移測量的研究有一定的理論研究意義及實用價值。
　　本文主要研究 OFSMI位移實時跟蹤測量算法，該算法具有以下特點：適用范圍廣(弱光和適度光反饋機制通用)；算法實時性好；可對任意位移波形進行重構(gòu)；測量精度高。測量算法主要包括兩部分：整數(shù)條紋檢測及對應(yīng)位移測量；小數(shù)條紋位移測量。具體研究內(nèi)容可歸納為如下三個方面：
　　1、提出兩種整數(shù)條紋檢測算法：(1)由小波變換奇異點檢測理論，研究OFSMI信號的

3、奇異性，設(shè)計小波變換整數(shù)條紋檢測算法；(2)由希爾伯特變換和解析信號理論，研究 OFSMI信號希爾伯特變換得到的瞬時相位的特點，設(shè)計希爾伯特變換整數(shù)條紋檢測算法。對兩種整數(shù)條紋檢測算法進行仿真，由仿真結(jié)果對比兩種算法的抗噪聲性能。
　　2、小數(shù)條紋位移測量包括三部分：(1)由干涉條紋傾斜程度和光反饋機制的關(guān)系，設(shè)計光反饋機制判斷算法；(2)由適度OFSMI信號為鋸齒波和滯回現(xiàn)象特點，設(shè)計適度OFSMI小數(shù)條紋位移測量算法；(3)由