| 【中文题名】 | 基于适度光反馈自混合干涉技术的振动测量 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电路与系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-24 |
| 【中关键词】 | 振动测量,光反馈自混合干涉,半导体激光器,最小二乘拟合法,预处理, |
| 【英关键词】 | vibration measurement,optical feedback self-mixing interference,semiconductor Laser,least square fitting algorithm,Pre-processing, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统> |
| 【论文摘要】 |
激光自混合干涉技术是一种精密测量技术，其测量系统结构简单、紧凑且具有自准值能力。该技术主要应用于几何量传感测试及激光器参数测量等方面。
光反馈自混合干涉技术是新浮现的传感测试技术。本文基于激光自混合干涉技术对外部反射体的振动幅度进行测量，针对适度光反馈下被测物体做简谐振动的系统进行了以下几个方面的研究。
首先，从光反馈自混合干涉效应的基本理论及其数学模型出发，建立光反馈自混合干涉振动测量数学模型，研究信号倾斜的原因及振动测量的特点，所得结论对振动测量方法的设计奠定了理论基础。
接着，本文建立一种基于适度光反馈自混合干涉技术的振动测量算法。本算法通过选定合适的光反馈水平及激光器线宽展宽因数，得到较纯正的锯齿干涉条纹；对这种干涉信号进行微分产生相应的正负脉冲，经脉冲记数法获得整数条纹部分对应振动幅度；然后将整数部分置零，保留小数条纹部分进行分析，研究半波长范围内位移的改变对小数条纹波形的影响，找出对应关系，从而对小数条纹所对应振动幅度进行测量，以实现振动幅度的精密测量。
论文通过计算机仿真研究算法的性能，包括参数选择规则、精确性分析、有效性和抗噪性分析等。文中还介绍了对实... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-8 |
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第1章 绪论 |
8-19 |
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1.1 光反馈自混合干涉技术的兴起 |
8-9 |
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1.2 光反馈自混合干涉理论的研究进展 |
9-11 |
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1.3 光反馈自混合干涉在测量领域的应用 |
11-17 |
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1.3.1 激光器参数测量 |
11-12 |
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1.3.2 几何量传感测试 |
12-17 |
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1.4 论文主要工作与结构安排 |
17-19 |
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第2章 光反馈自混合干涉振动测量理论 |
19-32 |
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2.1 激光自混合干涉系统模型 |
19-25 |
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2.1.1 三镜腔法 |
19-22 |
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2.1.2 Lang-Kobayashi方程法 |
22-25 |
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2.2 不同光反馈机制下自混合干涉信号的特点 |
25-27 |
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2.3 光反馈自混合干涉振动测量数学模型的建立与分析 |
27-30 |
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2.3.1 自混合干涉振动测量数学模型 |
27 |
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2.3.2 自混合干涉信号倾斜分析 |
27-30 |
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2.3.3 自混合干涉振动测量条纹分辨率 |
30 |
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2.4 本章小结 |
30-32 |
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第3章 基于最小二乘拟合的振动测量算法 |
32-54 |
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3.1 算法分析 |
33-36 |
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3.1.1 理论波形分析 |
33-34 |
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3.1.2 自混合信号随转折点的变化关系 |
34-35 |
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3.1.3 锯齿段的最小二乘线性拟合 |
35-36 |
|
3.1.4 测量算法的总体设计 |
36 |
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3.2 性能仿真 |
36-38 |
|
3.3 性能分析 |
38-41 |
|
3.3.1 参数α选择分析 |
38-39 |
|
3.3.2 参数C选择分析 |
39-41 |
|
3.3.3 噪声对测量的影响 |
41 |
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3.4 实验系统介绍 |
41-44 |
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3.5 光反馈自混合干涉实测数据预处理 |
44-49 |
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3.5.1 自混合干涉实验数据预处理 |
45-47 |
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3.5.2 性能验证 |
47-49 |
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3.6 实验数据验证 |
49-53 |
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3.7 本章小结 |
53-54 |
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第4章 最小二乘拟合法与同类测量方法的对比分析 |
54-59 |
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4.1 与传统条纹计数法的对比 |
54-56 |
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4.1.1 基本理论介绍 |
54-55 |
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4.1.2 实验测量结果对比与分析 |
55-56 |
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4.2 与波形重构法的对比 |
56-57 |
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4.2.1 基本理论介绍 |
56 |
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4.2.2 实验测量结果对比与分析 |
56-57 |
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4.3 本章小结 |
57-59 |
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第5章 结论与展望 |
59-60 |
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致谢 |
60-61 |
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参考文献 |
61-66 |
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攻读硕士学位期间发表论文与获奖情况 |
66 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384909 |
