实施方案
[0016] 下面结合附图和实施例对本发明加以详细说明。
[0017] 本发明实施过程如下:
[0018] (1)激光干涉仪产生的干涉条纹被光电探测器探测,对光电探测器探测到的干涉信号进行PGC反正切解调,解调相位为 将其进行傅里叶展开并化简得:
[0019]
[0020] 其中,ν为正交信号幅值的比例系数,t表示时间;
[0021] 可见,ν≠1时,干涉仪的实际待测相位 上会叠加一个相位周期为π的非线性误差 且实际待测相位 对应的非线性误差的大小只和ν值与1的偏离程度有关。
[0022] (2)用另一个光电探测器探测激光干涉仪产生的同一个干涉条纹,设两探测中心点的位置间隔引起的相位差为δ,则另一个探测器对应的解调相位傅里叶展开并化简为:
[0023]
[0024] (3)将两个探测器对应的解调相位作差得:
[0025]
[0026] 相位差ΔΦ(t)包含一个固定相位δ和一个由ν≠1引起的非线性项[0027] |sinδ|=1(δ=90°或270°)时,非线性项 的振幅(ν-1)sinδ达到最大,最大值为(v-1)rad。具体实施中,两个光电探测器的探测中心对应于干涉条纹中的位置相距四分之一个周期的干涉条纹,即使得两探测器对应的解调相位差为90°。
[0028] (4)调整干涉仪中的测量镜,使待测相位 连续变化,相位差ΔΦ(t)的值随相位 的变化而变化,当 的变化大于π时,测量得到ΔΦ(t)中非线性项的峰峰值为α,且有α=2(v-1)rad。
[0029] (5)根据测得的非线性项的峰峰值α,计算得PGC反正切相位解调非线性误差对应的非线性误差为 且当 时非线性误差在达到最大,最大值为±α/4rad。
[0030] 实施例具体实施为:如附图1所述,激光干涉仪的干涉条纹周期为d,两个光电探测器的探测中心距离为d/4,即两探测器对应的解调相位差为90°。测量镜线性运动,使待测相位 从0连续变化至4π。在v=1.05时,经相位扩展和解包裹后的解调相位Φ(t)和Φ′(t)以及相位差ΔΦ(t)如附图2所示:ΔΦ(t)为一个固定相位90°与一个周期为π的非线性项的叠加,经软件测量得非线性项的峰峰值为α=5.6°,由此得待测相位 对应的PGC反正切相位解调非线性误差的值为 非线性误差最大值为±1.4°。
[0031] 由实施例可见,本发明利用固定相位差方式实现了PGC反正切解调非线性误差的实时评估,克服了传统的THD方法只能做离线模拟评估,且待测相位仅限于正弦变化和不能直接计算相位解调引起的非线性误差大小等缺点,固定相位差方式实现简单、评估结果直观、实时性好,可广泛应用于干涉型光纤传感器、自混合干涉仪等相位解调非线性误差的评估,具有其突出显著的技术效果。