[發(fā)明專利]一種光學干涉相位解調(diào)方法和聲波測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110393116.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113203468B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯平;張萬金;瞿致遠;司馬朝坦;劉德明
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 王穎翀

1.一種光學干涉相位解調(diào)方法，其特征在于，包括：

S1：采集調(diào)制光信號和對比度信號，所述調(diào)制光信號包括第一干涉儀的第一干涉信號V₁和第二干涉儀的第二干涉信號V₂，所述對比度信號包括所述第一干涉儀的第一對比度B₁和所述第二干涉儀的第二對比度B₂；所述第一干涉儀和所述第二干涉儀的相位差為π的奇數(shù)倍；

S2：對所述第一干涉信號V₁和所述第二干涉信號V₂做直線擬合，獲得所述直線的斜率k和截距b；

S3：通過所述斜率k、所述截距b、所述第一干涉信號V₁、所述第二干涉信號V₂、所述第一對比度B₁、所述第二對比度B₂，計算得到歸一化信號V_n；

S4：對所述歸一化信號V_n采用三角變換構(gòu)建第一正交信號V_x和第二正交信號V_y；

S5：對所述第一正交信號V_x和所述第二正交信號V_y采用微分交叉相乘算法進行處理計算待測相位信號V_m；

所述S3包括：

利用通過所述斜率k、所述截距b、所述第一干涉信號V₁、所述第二干涉信號V₂、所述第一對比度B₁、所述第二對比度B₂計算所述歸一化信號V_n。

2.如權(quán)利要求1所述的光學干涉相位解調(diào)方法，其特征在于，

所述第一干涉儀產(chǎn)生的所述第一干涉信號V₁表示為：V₁＝k₁(1+B₁cos(V_m))；

所述第二干涉儀產(chǎn)生的所述第二干涉信號V₂表示為：V₂＝k₂(1+B₂cos(V_m+(2m+1)π))；

其中，m為整數(shù)，k₁和k₂為常數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的光學干涉相位解調(diào)方法，其特征在于，所述S2包括：

利用公式對所述第一干涉信號V₁和所述第二干涉信號V₂采用最小二乘法做直線擬合，得到計算所述直線的所述斜率k和所述斜率b。

4.如權(quán)利要求1所述的光學干涉相位解調(diào)方法，其特征在于，所述S4具體為：

利用公式對所述歸一化信號V_n采用三角變換，構(gòu)建所述第一正交信號V_x和所述第二正交信號V_y。

5.如權(quán)利要求1所述的光學干涉相位解調(diào)方法，其特征在于，所述S5包括：

基于所述第一正交信號V_x和所述第二正交信號V_y采用微分交叉相乘算法V_m＝2∫(V_x'V_y-V_xV_y')dt計算所述待測相位信號V_m。

6.一種聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：

光源單元，用于產(chǎn)生并輸出原始光信號；

光傳輸單元，與所述光源單元連接，用于傳輸所述原始光信號，并傳輸調(diào)制光信號；

傳感單元，與所述光傳輸單元連接，用于將待測聲波信號調(diào)制到原始光信號的相位上產(chǎn)生調(diào)制光信號；

探測解調(diào)單元，與所述光傳輸單元連接，用于執(zhí)行權(quán)利要求1-5任一項所述光學干涉相位解調(diào)方法。