[发明专利]一种激光干涉法信号提取系统

权利要求书

1.一种激光干涉法信号提取系统，其特征在于：包括有激光器、激光器电源、PID控制单元、光电探测器、信号放大采集单元、噪声隔离单元和电脑，所述的激光器电源输出电流到激光器，激光器发出的激光干涉信号形成后，经过光纤耦合器将激光功率衰减100倍，然后通过微透镜聚焦于机械振子振动位移最大位置，光纤端面与机械振子表面形成光腔，机械振子与光纤端面反射回的光将发生干涉，光腔长度也就是机械振子位移的变化将引起反射光强的变化，通过光电探测器将机械振子位移的信号转变为电压信号，电压信号将分为两路，第一路经过信号放大采集单元后被放大并进行数据采集，再送入电脑内做傅里叶变换，将时域信号转换为频谱，以反映机械振子的振动状态，第二路信号作为PID控制单元的输入，控制激光干涉工作点，所述的噪声隔离单元位于PID控制单元的输入端前面，避免PID控制单元的噪声进入到信号放大采集部分中；

所述的激光器电 源为电流源，电流范围为0-100mA,所述的激光器采用波长为1550nm的单模激光器，所述的 光纤耦合器采用99：1的衰减比；

所述的PID控制 单元包括有有源低通滤波器、FPGA芯片和温控单元，光电探测器的第二路信号经过有源低 通滤波器之后作为PID控制单元的输入，控制激光干涉工作点，进入光电探测器的干涉信号 强度随腔长或激光波长是正弦关系，将PID控制程序写入FPGA芯片中，经过有源低通滤波器 之后的信号被FPGA芯片的一个模拟输入通道采集，然后经FPGA芯片处理后，输出值经由 FPGA的模拟输出端口去控制温控单元的调制端口，温控单元再去控制激光器的温度；

所述的噪声隔离 单元包括有依次连接的电压跟随器和无源低通滤波器，所述的电压跟随器是由数个晶体管 组成的集成电路，输入和输出间的连接是由多个PN结和寄生电容电感组成，输出端的噪声 和干扰信号耦合到输入端并影响测量信号，降低信噪比；在电压跟随器的输出端加入无源低通滤波器，隔离能够返回到信号传输部分的噪声 与干扰；

所述的信号放大 采集单元包括依次连接的电压放大器和数据采集卡。