一种闭环控制的单频激光干涉测量增益调整的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的是一种闭环控制的单频激光干涉测量增益调整的装置和方法。其特征是：单频激光信号通过闭环增益调整装置后转换为数字信号用于相位解算。所述装置和方法为：单频激光干涉仪发出的激光信号经由光电转换模块、直流偏置模块和增益模块信号后，被模数转换模块采集发送给FPGA单元，解算后获得直流偏差和增益控制数据。通过反馈网络对光电转换模块、直流偏置模块和增益模块进行直流补偿和反馈调节。本发明专利技术可用于单频激光干涉测量的信号增益调整前处理，维持采集信号在模数转换模块的采样范围内均匀稳定。采样范围内均匀稳定。采样范围内均匀稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种闭环控制的单频激光干涉测量增益调整的装置和方法
(一)

[0001]本专利技术涉及的是一种闭环控制的单频激光干涉测量增益调整的装置和方法，可用于单频激光干涉测量中削减光电转换中产生的直流干扰并实时保持增益稳定，属于光学和电子工程

(二)
技术介绍

[0002]单频激光干涉技术被广泛应用于机械工程、光学制造、电子工程、生物医学等领域，用于精密测量和质量控制。例如，可以使用单频激光干涉技术测量微小的机械零件位移、表面形态等参数，也可以用于检测光学器件的制造质量。
[0003]在单频激光干涉技术中，使用的激光具有极窄的光谱带宽，即只有一种频率的光，因此称为单频激光。这种激光具有相干性高、光束直线度好、光斑质量高等优点，能够提高干涉测量的精度和灵敏度。
[0004]单频激光干涉是一种利用单色激光束干涉现象测量物体形态、位移、形变等物理量的技术。该技术的原理基于激光的相干性和干涉现象，即将一束光分为两束光，分别照射到被测物体的不同位置，然后将两束光再次合并在一起，通过观察合并后的光的干涉条纹变化来得到物体的形态或位移信息。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闭环控制的单频激光干涉测量增益调整的装置和方法。其特征是：由光电转换模块1、直流偏置模块2、滤波模块3、增益模块4、直流控制模块5、相位差分模块6、幅值控制模块7、模数转换模块8、FPGA单元9和DAC单元10组成。包括以下步骤：步骤一，通道1、2、3、4接收单频激光干涉仪所发出的四路激光信号，并由光电转换模块1转换为电信号。电信号经直流偏置模块2后仅保留有效的交流分量，进入增益模块4后放大幅值。步骤二，信号经增益模块4调整后分别进入直流控制模块5和相位差分模块6。直流控制模块5通过四路信号计算出残余直流量，并通过DAC10调节直流偏置模块2实现对直流量的负反馈控制。步骤三，相位差分模块6的四路信号经过差分运算得到两路正交信号，传输给幅值控制模块7。步骤四，两路正交信号经过幅值控制模块的计算分别形成负高压控制信号和增益控制信号，分别控制光电转换模块1的负高压和增益模块4的增益，使采集信号强度稳定在模数转换模块的采样范围。2.根据权利要求1所述的一种闭环控制的单频激光干涉测量增益调整的装置和方法中的直流偏置模块2和直流控制模块5，其特征是：单频激光干涉仪产生的四路信号经过光电转换后的表达式如式1、式2、式3和式4所示，其中k为光电转换模块的增益倍数，w为单频激光干涉仪产生光信号的频率，D为四路信号中光信号本身和光电转换过程中产生的直流量。ch1＝kcos(wt)+D (1)ch3＝ksin(wt)+D (3)直流偏置模块2使四路信号与固定电压值D
c
相减，且经过增益模块4后被放大m倍，表达式如式5、式6、式7和式8所示。ch1＝m[kcos(wt)...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊显名，王晓博，杜浩，张文涛，徐乐，陈文伟，顾俊，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：