发明名称 干涉条纹相位解调方法及装置
摘要 本发明提出一种干涉条纹相位解调方法及装置,可即时量测两相同载波空间频率和相同振幅大小的干涉条纹空间相位调变信号;藉由差动放大器相减并放大配合振幅解调装置,可将空间相位调变信号转换成振幅调变信号,空间相位可由振幅调变信号之振幅大小计算出来。
申请公布号 TW434401 申请公布日期 2001.05.16
申请号 TW089116931 申请日期 2000.08.21
申请人 周晟 发明人 周晟
分类号 G01B9/02 主分类号 G01B9/02
代理机构 代理人
主权项 1.一种干涉条纹相位解调方法及装置包括两个相同特性的光电信号侦测及扫瞄装置(如2-D CCD装置)分别记录空间相位调变干涉条纹信号,可分别表示成Is(x)=D.C.+2cos(2kx+s(X))和Ir(x)=D.C+2cos(2kx+r(X));Is(X)和Ir(X)干涉项的振幅大小(2)相等,干涉条纹的空间载波频率(spatial fre-quecy)相同;将Is和Ir同时输入到一差动放大器中相减并放大;其输出信号属于振幅调变信号,(X)=s(X)-r(X);其相位差大小可由输出之振幅调变信号的振幅大小计算出来,可表示成 。2.如本发明专利申请第1项之干涉条纹相位解调方法及装置,其中包括两组表现相同之二维(2-D)光电侦测及扫瞄装置,用以记录空间相位调变信号、一组同步等速扫瞄装置以同步扫瞄、两组2-D光电侦测及扫瞄装置和一组显示器扫瞄装置、两组监视器用来观察2-D光电侦测扫瞄装置所记录的空间干涉条纹、两组带通滤波器过滤空间相位调变信号的D.C.项,一组差动放大器用以相减并放大输入的两组同步等速扫瞄空间相位调变信号,由差动放大器将空间相位转换成振幅调变信号的振幅大小、一组振幅解调装置以及一组信号处理装置用以即时量测振幅大小并计算空间相位变化。3.如本发明专利申请第1项或第2项之干涉条纹相位解调方法及装置,本发明适用于即时量测两组空间相位调变信号之空间相位差;其中两组信号的振幅大小相等,同时其载波空间频率(spatial frequency)相同。4.如本发明专利申请第3项之干涉条纹相位解调方法及装置,如信号光束的振幅和相位均产生变化,其相位差即时侦测亦可适用于本发明;两组以相同载波空间频率为中心频率之带通滤波器(BPF)和自动增益控制装置(AGC)使得输入至差动放大器之空间相位调变信号的振幅大小相等;然而,AGC对固定扫瞄载波空间频率所产生的相位误差因差动放大器相位相减作用而相抵销。5.如本发明专利申请第4项之干涉条纹相位解调方法及装置中,空间相位调变信号之载波亦可利用固定在同一平面上两个不同位置的点光源所产生的球面波为其载波信号,在2-D光电侦测及扫瞄装置上其空间干涉条纹与平行光载波所产生的空间干涉条纹相同。6.如本发明专利申请第5项之干涉条纹相位解调方法及装置中,空间相位调变信号可表现在2-D空间相位差(x,y)之测量,其中载波平行光束可以表示为ei(kxx+kyy),则2-D光电侦测及扫瞄装置可同步扫瞄2-D空间相位调变干涉条纹,并经由差动放大器相减及放大,进而求得相位差;2-D空间相位调变信号解调的条件和前述的空间相位调变信号解调的条件相同。7.如本发明专利申请第6项之干涉条纹相位解调方法及装置,其中球面载波光束可以表示为 和,则2-D光电侦测及扫装瞄装置可同步扫瞄2-D空间相位调变干涉条纹,并经由差动放大器相减及放大,进而求得相位差8.如本发明专利申请第6项之干涉条纹相位解调方法及装置,其中系统的校正可利用置入信号光束中固定厚度的平行玻璃板以产生相位差s=(2m+1)(m为正整数),而即时测得|Iout|A=4ArAs并校正量测的相位差値。图式简单说明:第一图信号光束空间相位调变干涉条纹第二图参考光束空间干涉条纹第三图干涉条纹相位解调装置(一)第四图干涉条纹相位解调装置(二)第五图球面载波空间相位调变干涉条纹
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