兩路反饋外腔結(jié)構(gòu)自混合干涉信號(hào)處理方法研究.pdf

1、光反饋?zhàn)曰旌细缮嫘?yīng)(OFSMI)是指激光器輸出光被外部物體反射或者散射后，部分光反饋回激光器諧振腔內(nèi)，并與腔內(nèi)光產(chǎn)生混合，導(dǎo)致激光器輸出功率和頻率發(fā)生改變，形成自混合干涉效應(yīng)。自混合干涉與傳統(tǒng)的雙光束干涉相似，但在理論上又與傳統(tǒng)的干涉不同，且二者的特性也有所差異。光反饋?zhàn)曰旌细缮鏈y量較傳統(tǒng)的干涉測量具有結(jié)構(gòu)簡單、易準(zhǔn)直、光路緊湊和成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　目前，自混合干涉現(xiàn)象的研究不斷深入。但對(duì)基于特殊外腔結(jié)構(gòu)激光自混合干涉理論的研究

2、還不夠充分。因此，本文著重研究外腔結(jié)構(gòu)為兩路反饋的激光自混合干涉系統(tǒng)。兩路反饋外腔結(jié)構(gòu)自混合干涉的每路反饋都會(huì)攜帶一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩個(gè)待測目標(biāo)的同時(shí)測量，且其類似于多重外腔結(jié)構(gòu)自混合干涉。由于目前對(duì)該特殊結(jié)構(gòu)的自混合干涉模型只是進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)觀察，還沒有對(duì)自混合干涉信號(hào)處理的方法進(jìn)行充分的研究。因此，文中通過對(duì)兩路反饋外腔結(jié)構(gòu)自混合干涉模型的分析，在弱反饋水平下對(duì)自混合干涉信號(hào)的處理方法進(jìn)行了深入的研究。首先利用希爾

3、伯特變換(Hilbert)原理對(duì)兩路反饋?zhàn)曰旌细缮嫘盘?hào)的相位進(jìn)行重構(gòu);然后對(duì)重構(gòu)的信號(hào)相位做FFT變換得到信號(hào)相位的頻譜，再通過濾波分別得到兩路信號(hào)頻譜;最后再對(duì)兩路信號(hào)頻譜做IFFT變換恢復(fù)出兩路信號(hào)時(shí)域的位移波形。同時(shí)為了減少自混合干涉信號(hào)中噪聲的干擾，提高位移測量的精度，本文提出了一種基于小波軟閾值和集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)相結(jié)合的信號(hào)預(yù)處理方法，通過模擬仿真分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)采集信號(hào)的去噪處理，驗(yàn)證了該方法的有效性和適用性。另外，