基于激光频率扫描干涉度的光纤光学一致性测距系统的研究
Yingjian Zhou1, Yanhong Yuan1, Meixue Su2
1School of Mechanical Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 28, 2024
概括
这项研究引入了激光频率扫描干扰度 (FSI) 系统,用于精确的绝对距离测量. 创新的光纤探测器准确地测量到具有挑战性的目标的距离,即使在一个角度.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 计量学 计量学 计量学
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 绝对距离测量在各种科学和工业应用中至关重要.
- 传统方法面临的挑战是非合作性目标和角度测量.
- 激光干涉测量提供了高精度,但往往需要专门的设置.
研究的目的:
- 提出和验证一种使用激光频率扫描干扰计 (FSI) 测量绝对距离的新系统.
- 开发一个集成的光纤探测器,用于多功能和强大的远距离传感.
- 证明系统在不同角度测量与不合作目标的距离的能力.
主要方法:
- 使用数字调节激光和同步脉冲通过模拟到数字转换器 (ADC) 来获取干扰信号.
- 实施了一种三频谱线间波方法,用于频域调制的汉宁窗口.
- 杆单模光纤用于空间过和扩散反射,用于目标相互作用.
主要成果:
- 达到73.51毫米的最大测量距离.
- 在最佳条件下,具有低于0.19μm的标准偏差的高精度.
- 证实了良好的测量可重复性,即使与目标的偏移角度.
结论:
- 开发的FSI系统提供了准确和可重复的绝对距离测量.
- 集成的光纤探测器提高了对非合作目标和角度测量的可用性.
- 便携式原型验证了该系统在计量学中的实际应用.


