光学FMCW干涉量干涉技术综述.pptx

光学FMCW干涉测量技术 报告人：赵宪宇 目录 原理简介 调频连续光波干涉仪 研究背景介绍 优势 研究背景介绍 1研究背景介绍 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) ，即调频连续波FMCW 技术是在雷达物位测量设备中最早 使用的技术天线发射出被线性调制的连续高频微波（例如 ，三角波）信号并进行扫描，同时接收返回信号发射微波 信号和返回的微波信号之间的频率差与到介质表面的距离成 一定比例关系，从而测出距离 1研究背景介绍 光的干涉在测量学中起着重要的作用到现在为止，我 们已经很清楚单频光波干涉和光波与两个不同的频率光波的 干涉，然而，我们对频率连续调制光波的干涉所知甚少（即 频率调频连续波（FMCW）干扰）调频连续光波干涉的研 究开始于20世纪80年代初期在过去的二十多年里，一些光 调频连续波干涉系统已被证明特别是，在过去的几年里， 无论是在理论上和应用中的一些重要光调频连续波干扰已取 得的成就在这一专著的出版，光调频连续波干扰已成为光 学科学的一个新的分支在本文中，我将介绍光调频连续波 干涉的理论 1研究背景介绍 光的调频连续波干涉，其工作原理与雷达是相同的，但 它有以下区别： （1）光调频连续波干涉仪通常测量稳定或准稳定的目标，用 的是差频信号的相位差来获取目标信息。

（2）光调频连续波干涉比调频连续波雷达更多样化不只是 简单的发送和接收，而且光调频连续波干涉可以实现各种功 能的干涉仪 （3）光调频连续波干涉非常适合构建光纤干涉仪、干涉型光 纤传感器 （4）光纤调频连续波干涉仪的一个重要的优势是，它们可以 组合成光纤FMCW干涉网络以实现复用光纤干涉仪 原理简介 2.原理简介 光频调制的连续波，顾名思义，是角频率连续调制的光波由于光学调频 波的频率是一个变量，参数频率不再代表传统意义上的波的周期性属性 而是一个随时间变化的函数复振幅的相位是一个时变的非线性的函数 通常情况下，我们定义的角频率 为调制波相位的函数，它总是可以写 为： 其中 是一个任意的光角频率调制信号， 是中心角频率 2.原理简介 我们曾经学过差频干涉光强计算公式： 两束光具有固定的频 差时，干涉条纹周期性变 化，变化的频率等于两束 光的频率差 2.原理简介 得出双光学FMCW波干涉强度： 其中： 为光强 为可见度 为是相对于参考波的信号波的延迟时间 2.原理简介 设 则 可知 是一个随时延 变化的函数，所以我们可以通过光强的变化反 映出相位差从而得出时延 的信息，从而求出光程差OPD。

调频连续光波干涉仪 3.调频连续光波干涉仪 干涉仪的仪器或设备由两个或两个以上来自同一光源的光，沿着不同的 路径组合产生干涉信号 以下介绍几种调频连续光波干涉仪的测量系统： 3.调频连续光波干涉仪 麦克尔逊调频连续干涉仪原理图： 优势 调频连续光波干涉仪与传统光的外差干涉仪相比的优势 ： （1）它无需传统外差干涉仪中的移频器件结构小巧、简单、 灵活，可以应用于各种结构的光纤干涉仪中，用来测量位移 、速度、压力温度、旋转等多种物理量 （2）相比于输出静态信号的传统干涉仪，光学调频连续波干 涉仪的输出信号为动态拍信号，容易检测且检测精度高 4.优势 谢谢 ！ 。