基于AD8302的激光外差干涉信号解调技术

刘丹; 郑宾; 郭华玲; 刘辉

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.011

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基于AD8302的激光外差干涉信号解调技术

刘丹 , 郑宾 , 郭华玲 , 刘辉

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引用本文:

Citation:

基于AD8302的激光外差干涉信号解调技术

1.
中北大学信息与通信工程学院, 太原 030051;
2.
中北大学电子测试技术重点实验室, 太原 030051

作者简介: 刘丹(1989-),女,硕士研究生,主要从事激光微损伤检测方面的研究。.

通讯作者: 郑宾, zhengbin@nuc.edu.cn ;

基金项目:
教育部博士点基金资助项目(2103142012007)
中图分类号: TN247;TN763

Laser heterodyne interference signal processing system based on AD8302

1.
School of Information and Communication Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China;
2.
National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China

Corresponding author: ZHENG Bin, zhengbin@nuc.edu.cn ;

CLC number: TN247;TN763

摘要: 为了改善传统硬件相位测量中存在电路复杂、测量精度低、工作频带宽窄等诸多缺陷,利用AD8302的良好高频测相能力,设计了一种新的激光外差干涉信号处理系统,分析了其工作原理,并取得了静态、动态实验数据。结果表明,系统测量误差小于0.5,使外差干涉理论测量分辨率提高到0.088nm,更有利于微振动信号的测量。
- 测量与计量 /
- 高频测相 /
- AD8302 /
- 激光外差干涉 /
- 微振动信号
Abstract: In order to overcome defects of the traditional phase measurement hardware, such as circuit complexity, low measurement precision and narrow band width, a novel signal processing system of a laser heterodyne interferometer was designed based on AD8302 with good performance. The work theory of the system was analyzed in detail. Static and dynamic experimental data were obtained. The results show that measurement error of the system is less than 0.5 and the measurement resolution of heterodyne interference can reach 0.088nm in theory which is more conductive to measure the microvibration signal.
- measurement and metrology /
- high-frequency phase measurement /
- AD8302 /
- laser heterodyne interference /
- microvibration signal

[1]	JOO K N, ELLIS J D, BUICE E S, et al. High resolution heterodyne interferometer without detectable periodic nonlinearity[J]. Optics Express,2010,18(2):1159-1165.
[2]	KIM M S, KIM S W. Two-way frequency-conversion phase measurement for high-speed and high-resolution heterodyne interferometer [J]. Measurement Science and Technology, 2004, 15(11):2341-2348.
[3]	ZHAO S W, YAN L P, YANG T. Signal processing method of the laser heterodyne interferometer based on DSP [J]. Journal of Zhejiang Institute of Science and Technology,2011,28(2):217-220(in Chinese).
[4]	LU Sh, LOU L F, WANG Ch. Research of signal hardware demodulating technique in fiber interferometer vibration measurement[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators,2013,26(7):932-935(in Chinese).
[5]	WEI J Q, ZHANG T, HE Z N, et al. Signal processing system of dual-frequency laser interferometer with two longitudinal modes based on AD8302[J]. China Measurement Test, 2009, 35(3):52-55(in Chinese).
[6]	LI L. Research on radio locating system of test bomb falling point in missile range[D].Taiyuan:North University of China, 2009:1-65(in Chinese).
[7]	CAO L J. A new measuring system of phase and amplitude based on AD8302 [J]. Electronic Engineer,2007,33(3):6-8(in Chinese).
[8]	MONCHALIN J P. Heterodyne interferometer laser probe to measure continuous ultrasonic displacement [J].Review of Scientific Instruments, 1985, 56(4):543-546.
[9]	SHA Zh Y, LIU A F, WANG K. Design of single-chip broad band phase biasmeasure system based on AD8302[J]. International Electronic Elements,2006(1):57-60(in Chinese).
[10]	JIA X G. Design and analysis of transceiver system of SAW sensor in TPMS[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology, 2010:1-67(in Chinese).
[11]	ZHANG J. Research of eddy current testing method for drill pipe thread[D]. Shenyang:Shenyang University of Technology, 2009:1-72(in Chinese)
[12]	WU D, ZHU R H, CHEN L. Heterodyne vibration measurement and signal processing for environmental micro-disturbances on phase-shifting interferometer [J]. Opto-Electronic Engineering, 2004, 31(9):53-56(in Chinese).
[13]	YEE Y F, CHAKRABARTY C K. Phase detection using AD8302 evaluation board in the super heterodyne microwave interferometer for line average plasma electron density measurements[J].Measurement, 2007,40(9):849-853.

[1]	李振有 , 禹延光 , 叶会英 . 基于适度光反馈自混合干涉技术的微位移测量. 激光技术, 2008, 32(5): 499-501,516.
[2]	徐达 , 何凯平 , 熊伟 , 李华 , 高源 . 线激光散斑检测弹幕武器炮口振动测量方法. 激光技术, 2017, 41(6): 876-880. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.022
[3]	魏勇 . 用激光光镊测量液体微区的粘滞系数. 激光技术, 2016, 40(5): 738-741. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.025
[4]	邱小倩 , 乐燕芬 , 王静 . 基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法. 激光技术, 2011, 35(2): 199-201,205. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.016
[5]	杜志广 , 颜树华 , 林存宝 , 王国超 , 魏春华 . 双路信号相位同步测量系统设计与实现. 激光技术, 2016, 40(3): 315-319. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.003
[6]	朱红伟 , 叶会英 . 光反馈自混合干涉系统反馈水平的研究与测量. 激光技术, 2010, 34(6): 847-850. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.034
[7]	马亚云 , 赵冬娥 , 张斌 . 共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性. 激光技术, 2021, 45(5): 614-619. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.05.013
[8]	谢启华 , 李卫升 , 黄云 . 激光陀螺测角仪测角误差来源研究. 激光技术, 2012, 36(2): 174-178. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.007
[9]	彭敦云 , 宋连科 , 栗开婷 , 郭文静 . 偏光干涉法测量液晶的双折射率. 激光技术, 2014, 38(3): 422-424. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.030
[10]	李建民 , 王蕴芬 , 田野 , 牛振凤 , 刘伟东 , 韩冰 , 刘钰 , 马艳丽 . 基于远场干涉测量棱镜内气泡直径. 激光技术, 2010, 34(1): 67-70. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.019
[11]	唐朝伟 , 邵艳清 , 何国田 , 张鹏 , 张旭详 , 赵丽娟 , 傅明怡 . 双折射晶体厚度干涉测量技术的研究. 激光技术, 2008, 32(5): 521-522,530.
[12]	王国超 , 颜树华 , 高雷 , 谢学东 , 田震 . 光栅干涉位移测量技术发展综述. 激光技术, 2010, 34(5): 661-664,716. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.023
[13]	刘旭 , 任寰 , 于德强 , 杨一 , 郑芳兰 . 干涉法测量光学材料光学非均匀性. 激光技术, 2011, 35(2): 189-192. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.013
[14]	蔡怀宇 , 李光耀 , 黄战华 . 基于两步相移干涉的微表面形貌检测系统. 激光技术, 2016, 40(1): 20-24. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.005
[15]	张德斌 , 宋余华 , 王全胜 , 杜亚清 , 张新兴 , 张豪 . 激光发散角测量的误差分析. 激光技术, 2016, 40(6): 926-929. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.031
[16]	李儒颂 , 马红梅 , 叶文江 . 基于迈克尔逊干涉液晶双折射率的测量方法设计. 激光技术, 2016, 40(4): 487-490. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.007
[17]	王喜宝 , 宋连科 , 朱化凤 , 郝殿中 , 蔡君古 . 连续偏光干涉法测量波片宽波段延迟量变化. 激光技术, 2012, 36(2): 255-257,261. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.028
[18]	李恒鹤 , 马森 , 谢芳 . 高稳定大量程复合光纤干涉位移测量系统研究. 激光技术, 2012, 36(6): 738-741. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.007
[19]	熊志勇 , 赵斌 . 一种新型激光测厚装置的设计. 激光技术, 2011, 35(5): 613-617. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.011
[20]	肖长江 , 张景超 , 魏勇 , 李兴元 , 胡学良 . 基于激光视觉原理测量玻璃中气泡的尺寸. 激光技术, 2015, 39(3): 391-394. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.024

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基于AD8302的激光外差干涉信号解调技术

通讯作者: 郑宾, zhengbin@nuc.edu.cn;

作者简介: 刘丹(1989-),女,硕士研究生,主要从事激光微损伤检测方面的研究。

1. 中北大学信息与通信工程学院, 太原 030051;
2. 中北大学电子测试技术重点实验室, 太原 030051

收稿日期: 2014-06-09
录用日期: 2014-07-09
网络出版日期: 2015-05-25

基金项目: 教育部博士点基金资助项目(2103142012007)

关键词:

摘要: 为了改善传统硬件相位测量中存在电路复杂、测量精度低、工作频带宽窄等诸多缺陷,利用AD8302的良好高频测相能力,设计了一种新的激光外差干涉信号处理系统,分析了其工作原理,并取得了静态、动态实验数据。结果表明,系统测量误差小于0.5,使外差干涉理论测量分辨率提高到0.088nm,更有利于微振动信号的测量。