探测激光超声信号的Fabry—Perot干涉仪及测试系统的研制

本文自行研制了一台Fabry—Perot干涉仪及其用于探测超声信号的测试系统。利用该系统对非光学表面的铝板和铜板实现了nm级窄脉冲激光超声信号的非接触式检测,其信噪比足以满足进一步信号处理要求。     

Talbot效应研究新进展

综述了对Ｔａｌｂｏｔ效应研究的进展，着重介绍了对它的新解释。     

基于互相关定位法的干涉仪分析与仿真

首次提出用时域互相关法处理Sagnac/Mach-Zehnder分布式光纤传感系统的干涉输出信号, 对扰动进行检测和定位。首先对Sagnac/Mach-Zehnder分布式光纤传感系统进行了扰动检测和定位的理论分析, 推导出扰动引起的干涉输出信号的表达式, 利用Bessel函数展开, 确定了该系统的两路干涉输出满足时域互相关的特性。在此基础上进一步分析了两路干涉信号的表达式, 提出基频定位法和微分定位法两种时域互相关方法处理干涉信号, 确定扰动位置。对两种扰动定位方法进行了Matlab仿真, 并通过实验在多个扰动位置多次验证了两种方法的正确性。     

基于迈克尔逊干涉仪的波长自动测量装置的设计及演示

用迈克尔逊干涉仪、光敏电阻、角位移传感器、电动机、单片机和计算机组装了一套光波长自动测量装置.该装置不仅能够自动、精确地测量激光波长,还可以演示测量结果随测量环数的增加而趋于正态分布的规律.     

马赫—曾德尔电光调制器原理及其在光纤通信中的应用

从电光调制器的物理原理入手,结合马赫-曾德尔干涉结构分析了电光调制器对输入信号光相位和幅值的影响。结合目前高速光纤通信常用的调制码型,分析仿真了全频率归零码、半频率归零码、抑止载波归零码和单边带调制四种调制格式。并对电光调制器中非线性的影响进行了论述。     

LMS滤波算法在连线干涉测量中的应用研究

对航天测控信号进行滤波处理将有利于提高系统的测量性能。针对连线干涉测量（connected elements interferometer,CEI）因以载波时延为测量量,使其测量精度与载波差分相位估计性能直接相关,且该性能主要受近载频噪声影响这一问题,提出了采用最小二乘法（least mean square,LMS）算法对测控信号进行滤波处理以提高载波差分相位估计精度的思路。首先给出了基于LMS算法的相位估计方案;然后分析了其可行性和存在的问题;最后将LMS算法应用于CEI测量仿真和同步卫星观测试验中。仿真和实测数据处理表明：LMS算法可提高CEI测量性能,在同样数据处理长度下,滤波处理后载波差分时延估计精度提高了大约1.42倍;或在同样数据情况下,滤波处理可以降低数据的信噪比为6dB。     

Calibration system based on a laser interferometer for kinematic accuracy assessment on machine tools

This paper deals with a method for the dynamic calibration of the kinematic accuracy of lathes and thread grinding machines in screw-cutting mode but free of load. It utilizes a precision polygon mounted on the spindle, in conjunction with a trigger device to generate angular pulses. A laser interferometer system assesses the longitudinal position of the saddle with respect to a cube-corner affixed on the chuck. As the spindle rotates, a string of pulses is generated by the angular trigger device. These pulses are used for triggering the laser interferometer. A software package has been elaborated to enable on-the-fly data acquisition and to display the kinematic errors in graphical form. The components of the kinematic error considered are the progressive pitch error, the cyclic error and spindle-free float. Application of this kinematic error calibrator on a universal and a CNC lathe has been carried out. Test results are presented and commented.     

基于迈克尔逊干涉仪的SPR传感器的研究

研究了一种基于迈克尔逊干涉仪干涉成像的新型表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器,介绍了系统的构建方法和工作原理。系统以溴钨灯为迈克尔逊干涉仪的光源产生干涉图像,采用Kreschmann棱镜耦合结构激励SPR,由CCD摄像机采集传感芯片干涉图,对干涉图进行信息提取和傅里叶变换得到光谱图,再对光谱图进行分析处理得到SPR曲线。在系统中引入了辅助定标光路,即以一已知波长的单色光(氦氖激光器)作为标尺确定光强随光程差变化的干涉图函数中采样点的选取,降低了使用迈克尔逊干涉仪过程中的转动和传动机械误差。实验结果表明,该传感系统具有成本低、结构简单、操作方便、多通道检测等优点。     

星载测向定位滤波算法研究

为了有效改善运动状态中辐射源测向定位精度,并进行实时定位,根据星载正交干涉仪测向和定位技术原理,对星载测向过程中存在的系统指向误差进行了数学建模。引入了扩展卡尔曼滤波技术,通过最优估计值为标称值对测向系统非线性模型的线性化处理,采用状态空间递推方法来进行实时估计,从而对测向随机过程进行实时最小方差估计;建立了地理位置推算的扩展卡尔曼滤波具体实现算法。仿真给出了一组典型的系统误差和位置误差滤波推算结果曲线,表明提出的扩展卡尔曼滤波模型和算法的正确性,达到了可纠正系统误差,改善辐射源地理位置估计值的效果。     

分布式光纤Sagnac定位传感技术评述

介绍了分布式光纤Sagnac定位传感器的工作原理,分析了国内外研究中的单Sagnac环形、双Sa-gnac环形、Sagnac-Michelson和Sagnac-Mach-Zehnder形等各种结构形式,以及位置信息的解调方法,讨论了该类型的传感器的优点及需要改进之处。