基于PGC解調(diào)激光多普勒干涉儀的噪聲分析和算法改進(jìn)研究.pdf

1、光電子技術(shù)作為新一代高新技術(shù)，在光通信、激光、微光機(jī)電一體化、清潔能源和綠色照明工程等眾多方面都獲得了高速發(fā)展。如今，光與其它科技及產(chǎn)業(yè)的結(jié)合將產(chǎn)生更廣泛的邊緣學(xué)科和新興產(chǎn)業(yè)。激光多普勒干涉技術(shù)伴隨著激光器的出現(xiàn)而產(chǎn)生，它憑借著高靈敏度、高時(shí)空分辨率、非接觸等特點(diǎn)，在生產(chǎn)和生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。
　　 本文以基于PGC解調(diào)的激光多普勒干涉儀為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)干涉儀中各種噪聲產(chǎn)生機(jī)理的分析，來(lái)探尋他們對(duì)系統(tǒng)靈敏度和信噪比

2、的影響。之后對(duì)PGC解調(diào)算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了抑制PGC解調(diào)算法中幅值漂移的振幅絕對(duì)值測(cè)量方法，并通過(guò)干涉光路結(jié)合PGC解調(diào)方法的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證改進(jìn)效果。
　　 第一章闡述了激光多普勒干涉效應(yīng)原理，激光多普勒技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況以及常見的幾種干涉儀的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。然后概述了本論文的研究?jī)?nèi)容，并給出其創(chuàng)新之處。
　　 第二章闡述了PGC解調(diào)技術(shù)原理、相位載波的生成以及雙路平衡探測(cè)技術(shù)原理。初步提出了雙路平衡探測(cè)技術(shù)在消除光源強(qiáng)度

3、噪聲的優(yōu)勢(shì)。而后介紹了實(shí)際應(yīng)用中，較常見的幾種信號(hào)解調(diào)技術(shù)，指出了他們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 第三章在使用雙路平衡探測(cè)法的激光多普勒干涉儀基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了干涉儀中各種噪聲的產(chǎn)生機(jī)理以及他們各自對(duì)系統(tǒng)靈敏度的影響。由于拍信號(hào)中有調(diào)制信號(hào)，部分強(qiáng)度噪聲殘留了下來(lái)，對(duì)系統(tǒng)的信噪比產(chǎn)生了一定影響。通過(guò)理論模擬，特別是散粒噪聲和殘余強(qiáng)度噪聲對(duì)系統(tǒng)信噪比的影響，探尋系統(tǒng)的最佳參數(shù)配置。
　　 第四章基于帶相位調(diào)制的干涉光路結(jié)合PGC

4、解調(diào)，提出了一種PGC算法的改進(jìn)方法，通過(guò)算法上的改進(jìn)，有效地抑制了PGC解調(diào)中的幅值漂移，并能夠獲取待測(cè)信號(hào)振幅的絕對(duì)值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了待測(cè)信號(hào)振幅與調(diào)制電壓幅值呈一定的線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中對(duì)振幅的測(cè)量可以達(dá)到納米量級(jí)。
　　 本論文的創(chuàng)新性在于對(duì)基于PGC解調(diào)激光多普勒干涉儀中存在的各種噪聲進(jìn)行了分析研究，通過(guò)理論模擬，來(lái)探尋散粒噪聲和殘余強(qiáng)度噪聲對(duì)系統(tǒng)信噪比的影響。對(duì)傳統(tǒng)PGC解調(diào)算法進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，有效地抑制