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提出了一种正弦调制多光束激光外差二次谐波测量微冲量的新方法,将激光与工质靶作用产生的微冲量转化为扭摆的转动角度测量,基于激光外差技术和多普勒效应,把待测转角信息加载到外差信号的频率差中,经信号解调后可以得到待测转角值,通过多次测量取平均值的方法可以提高待测转角的测量精度,从而提高微冲量的测量精度。利用这种新方法,以PVC+2%C为工质靶,利用MATLAB仿真测量了激光与工质靶作用产生的微冲量,结果表明:该测量的最大相对误差小于0.8%。 相似文献
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采用大型透镜阵列对激光波前进行采样,实现了对宽光束的测量。大口径激光束经过大型透镜阵列进行采样形成光斑点阵,通过成像系统,获取点阵图像,得到激光束波前信息,根据激光传输理论和光学系统像差理论,已知激光束的波前函数和强度分布时,可以求出激光束会聚后在焦面处任意位置的光强,因此激光束的波前、发散角、近场分布、远场分布等参数能够通过测量求解得到。 相似文献
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由于蒙气差随着大气密度、温度和压力等条件的变化而变化,为降低蒙气差对光电测量设备测量精度的影响,提出了精密恒星回扫的新方法。在标准大气条件下,通过理论计算得到的蒙气差与实际测量值存在偏差,采用精密恒星星库,引导测量设备对观测目标附近的恒星进行事后回扫测量,对回扫测量数据进行拟合可以得到蒙气差的修正量。分析了恒星回扫方法中影响修正精度的轴系、编码器等因素,通过外场实验,在大气湍流变化均匀的情况下,采用该方法对20°仰角以下星体进行观测,测量精度可以达到1″。 相似文献
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随机噪声对激光陀螺输出特性的影响 总被引:6,自引:0,他引:6
分析了纯随机噪声输入和周期性抖动信号叠加随机噪声的复合抖动输入两种激励下,激光陀螺输出信号均值偏差和分散系数与随机噪声强度之间的数学关系,基于该关系公式,综合读出角速度标准差、输出信号均值偏差和分散系数,提出随机噪声强度的选择方法。研究表明,纯随机噪声减小频率闭锁影响没有应用价值,因为随机噪声的引入将导致激光陀螺测量范围的减小或输出方差的增大,这都不是理想的结果。而在周期性抖动信号基础上叠加随机噪声,并不影响激光陀螺的测量范围,却可大幅度地提高激光陀螺的读出精度,输出方差的增大可以通过延长采样周期予以减小,满足应用要求。 相似文献
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作为一种高精度测量工具,飞秒激光具有优于传统激光技术的特性,已被广泛应用于工业生产、航空航天、科学研究等领域。扫频采样法在很大程度上改善了机械振动、扫描速度过慢等问题,对飞秒激光的绝对测距性能提升有着重要的意义。基于扫频采样原理,提出了一种利用飞秒激光的大尺寸距离测量方法,并对该技术的测量原理、干涉光谱和解调算法等方面进行了研究。首先,根据飞秒激光的锁模生成原理和压电陶瓷的压电效应,介绍了飞秒激光器连续扫描重复频率的方法。在此基础上,结合传统的光学采样法原理,解释了扫频采样法的测距原理,推导并讨论了光纤延迟线的长度对扫描距离的影响。然后,搭建了基于扫频采样的飞秒激光测距系统,在线性导轨上进行了远距离的测量实验,同时设计了基于迈克尔逊干涉原理的He-Ne激光参考光路。根据实验环境修正了空气群折射率,分析了测量距离对光谱条纹峰值和宽度的影响,测量了不同目标位置处的激光扫描距离。在50.4 m的测量范围内,扫描距离从0.56 mm增加到1.12 mm,充分验证了光纤延迟线对提升大尺寸测距能力的重要性。周期性的频率扫描可产生互相关条纹,通过对测量光谱条纹进行希尔伯特变换处理,解算出实时的频率变化量和采样倍乘系数,从而获取被测的距离信息。此外,为了减小系统的时间延迟误差,提高测量的准确性,采用差分原理对算法进行了改进。在希尔伯特算法基础上,分别对频率和距离进行差分处理,解算距离信息。实验结果表明,经过对比,采用基于距离差分的改进算法处理数据,性能结果较好。算法改进后,系统在50 m范围内的测量精度从11 μm提高到4 μm,相对精度从2.2×10-9提高到8×10-8,测距准确性明显提高。通过分析重复性测量数据,并与增量式激光干涉仪结果比对,测量误差的标准差从10 μm提高到2 μm,最大相对稳定性从2×10-9提高到4×10-8,测距稳定性明显提高。因此,该方法有较为优秀的大尺寸测距能力,具有同时实现高精度、大尺寸、快速绝对测距的潜力,在未来的精密光谱测量领域有着很大的前景。 相似文献
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频率是电磁波最重要的一个基本物理量,随着THz技术的发展,在光源研制、宽带通信、超精细光谱测量等领域都对THz频率的高精度侧量提出了要求.传统的Fabry-Perot干涉法与外差探测法难以实现THz频率的高精度测量,频率梳方法虽然测量精度很高,但测量系统复杂.本文提出一种利用重复频率自由漂移的飞秒激光器实现太赫兹频率精密测量的新方法.通过对非锁定的飞秒激光器的重复频率和THz拍频频率进行同时连续采集与计算,得到被测THz频率,测量精度可以达到10~(-10)量级无需对飞秒激光重复频率进行复杂的锁定控制,测量系统大大简化. 相似文献
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给出了一个基于自混和效应的激光测距仪设计。通过使用差频模拟锁相环(APLL)独特的优点来处理信号,明显地提高系统的测距精度和扩大测量的动态范围。同时通过选取合适的三角波电流调制频率fm=400-600Hz.来对测量系统的性能进一步的进行了优化。实验结果表明,当采样时间是0.1s时,整个系统的测量动态范围也能达到50-500mm,且精度为2mm。 相似文献
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高准确度多频调制激光测距算法研究 总被引:1,自引:0,他引:1
针对传统的激光测距仪测量准确度低、实时性差等问题,结合正交相位检测和坐标旋转数字式计算机角度解算方法,设计了一种多频激光测距系统.系统中采用改进的正交算法对噪音环境下的测距相位差的正切值进行计算,再通过坐标旋转数字式计算机角度解算方法计算出测距相位差,该方法有效地提高了测距准确度并大大降低了系统的运算量.在采样频率500 MHz、计算字长16位、回波信噪比14 dB时,测量范围为150 m,相位测量误差为0.026 4°,距离测量准确度达到0.11 mm. 相似文献