基于锁相环滤波和内积法消除非线性误差的光外差干涉法

摘要

基于锁相环滤波和内积法消除非线性误差的光外差干涉法属于光外差干涉领域，该方法是在存在着非线性误差干扰成分的光路上，设法获得至少3路信号并使其中至少3路中各自的周期性非线性误差干扰成分，在要被消除的信号频率成分上的相位角在一个对应的圆周角范围内或者排除整数倍圆周角后的一个对应圆周角范围内各不相同，并且在模拟电信号通道中采用锁相环滤波器对信号进行滤波，在模数转换之后，采用内积法分别对不少于3路的信号进行相角判读和数字滤波，以便通过后续的电子学处理来消除或抑制这些干扰成分。本发明可以消除非线性误差或干扰的特定谐波成份，其调整过程非常容易，大幅提高了系统性能，降低了成本。

主权项

基于锁相环滤波和内积法消除非线性误差的光外差干涉法，其特征在于：该方法包括：在存在着非线性误差干扰成分的光路上，通过分光获得至少3路测量信号和1路参考信号，并使其中至少3路测量信号的各自周期性非线性误差在要被消除的频率成分上的相位角在一个对应的圆周角范围内各不相同；将至少3路测量信号与1路参考信号分别转化为对应至少3路测量模拟电信号与1路参考模拟电信号；将所述至少3路测量模拟电信号的每一路分别进行第一滤波过程及模数转换，对应得到至少3路测量数字电信号；将1路参考模拟电信号进行第二滤波过程及模数转换，对应得到1路参考数字电信号；将所述至少3路测量数字电信号与1路参考数字电信号分别输入内积处理模块，采用基于向量内积的数字相位计算方法得到至少3路相位差，将相位差换算成位移，得到至少3路位移测量结果，此时各路位移测量结果中含有非线性误差；将得到的至少3路位移测量结果进行实数加权运算，再进行加法运算即可得到最终测量结果；所述第一滤波过程包括采用锁相环滤波器。