[發明專利]干涉系統中高精度橢圓擬合裝置與橢圓擬合方法

在審

• 申請號: 202110007870.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112815970A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 光東;時金輝;俞本立;吳許強
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

1.干涉系統中高精度橢圓擬合裝置，其特征在于，包括信號發生器、激光器、干涉儀、雙路光電探測器、數據采集模塊與數據處理模塊；

所述信號發生器與激光器在干涉儀中引入相位調制信號，干涉儀輸出包含相位調制信號的雙路干涉信號；

所述的雙路光電探測器與所述干涉儀連接，雙路光電探測器用于將雙路干涉信號轉換為雙路電信號；

所述數據采集模塊與雙路光電探測器連接，數據采集模塊用于采集所述的雙路電信號并將雙路電信號轉換為雙路數字信號；

所述數據處理模塊與數據采集模塊連接，數據處理模塊根據所述雙路數字信號做基于橢圓擬合算法的數字化解調，得到待測信號。

2.根據權利要求1所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置的橢圓擬合方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，在干涉儀中引入相位調制信號；

步驟二，激光信號通過所述干涉儀生成雙路干涉信號；

步驟三，通過雙路光電探測器將所述的雙路干涉信號轉換為雙路電信號；

步驟四，將所述的雙路電信號通過ADC轉換為雙路數字信號；

步驟五，根據所述的雙路數字信號做基于橢圓擬合算法的數字化解調，得到待測信號。

3.根據權利要求1所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置，其特征在于，所述干涉儀是非平衡邁克爾遜光纖干涉儀，由光纖耦合器、法拉第旋鏡構成。

4.根據權利要求1所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置，其特征在于，所述干涉儀是平衡邁克爾遜光纖干涉儀，由光纖耦合器、相位調制器、法拉第旋鏡構成。

5.根據權利要求1所述的在干涉系統中引入相位調制實現高精度橢圓擬合的裝置，其特征在于，所述的干涉儀是空間光干涉儀，由偏振控制器、分束鏡、相位調制器和玻片組成。

6.根據權利要求3或5所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置的橢圓擬合裝置，其特征在于，步驟一在干涉儀中引入相位調制信號的方法為：

信號發生器生成第一調制信號，激光器根據所述第一調制信號生成調制后的激光信號，調制后的激光信號經過干涉儀生成包含調制信號的雙路干涉信號。

7.根據權利要求4或5所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置的橢圓擬合裝置，其特征在于，步驟一在干涉儀中引入相位調制信號的方法為：

所述信號發生器生成第二調制信號，所述干涉儀中相位調制器根據所述第二調制信號生成包含調制信號的所述雙路干涉信號。

8.根據權利要求2所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置的橢圓擬合方法，其特征在于，步驟五具體包括：

利用橢圓擬合算法對所述的雙路數字信號進行橢圓參數反演計算；

根據得到的橢圓參數對所述的雙路數字信號進行矯正，得到相位差90度、幅值相同的雙路正交信號；

對得到的雙路正交信號做數字化解調，得到待測信號。

9.根據權利要求3或4所述的在干涉系統中引入相位調制實現高精度橢圓擬合的裝置，其特征在于，所述干涉儀中兩路反射光通過光纖耦合器形成相位差非π和0的所述雙路干涉信號。

10.根據權利要求2所述的干涉系統中高精度橢圓擬合裝置的橢圓擬合方法，其特征在于，所述的調制信號相位變化不小于π/2，擬合的橢圓弧度不小于1/4個圓弧，調制頻率是待測信號頻率與幅度乘積的兩倍以上。