[发明专利]一种正弦相位调制激光干涉仪及载波生成、信号解调方法

权利要求书

1.一种基于正弦相位调制激光干涉仪的载波生成、信号解调方法，其特征在于，

所述正弦相位调制激光干涉仪沿光路方向依次包括：He-Ne激光器、偏振片和分光镜；所述分光镜的反射光路的一侧设有测量镜、另一侧依次设有滤光片和光电探测器，所述光电探测器通过数据采集卡与计算机相连；所述分光镜的透射光路上设有液体容器，所述液体容器内设有电声换能器；所述电声换能器辐射的声波在液体表面生成高频的液体表面声波，参考光入射到液体表面，经过高频的液体表面声波调制后返回分光镜；

所述载波生成的方法，包括：

所述He-Ne激光器输出的椭圆偏振光，经过所述偏振片后变为线偏振光；所述线偏振光经过所述分光镜后，分成测量光和所述参考光；所述测量光经过所述测量镜返回所述分光镜，所述参考光入射到液体表面，经过高频的液体表面声波调制后返回分光镜；返回的测量光和参考光汇合后，形成光学干涉混频信号；所述光学干涉混频信号经所述滤光片后被光电探测器接收并将光学信号转换为电信号；所述数据采集卡将电信号传送到所述计算机上，进行相位解调；

所述相位解调的方法，包括：

步骤1、计算载波调制深度：

利用FFT变换获得干涉信号各个频率分量的幅值；

根据频谱阈值提取有效的干涉信号低频分量，并计算低频分量幅值之和；

根据频谱阈值提取有效的干涉信号频移分量，并计算频移分量幅值之和；

将低频分量幅值之和与频移分量幅值之和的比值记为衰减比；

基于所述衰减比查表获得载波调制深度；

步骤2、计算载波相位延迟：

将采集的载波信号经过90°移相后，获得正交信号；

将两路正交的载波信号与干涉信号进行混频和低通滤波后，获得两路信号：

基于两路信号获得载波相位延迟；

步骤3、基于载波调制深度和载波相位延迟对正交信号实时归一化，然后进行干涉信号的相位解调。

2.如权利要求1所述的载波生成、信号解调方法，其特征在于，所述正弦相位调制激光干涉仪还包括：1/4玻片；

所述1/4玻片设置在所述偏振片与分光镜之间，用于防止测量回光和参考回光返回激光器。

3.如权利要求1所述的载波生成、信号解调方法，其特征在于，所述正弦相位调制激光干涉仪还包括：信号发生器和功率放大器；

所述信号发生器与所述功率放大器相连，所述功率放大器与所述电声换能器相连，用于驱动所述电声换能器辐射的声波在液体表面生成高频的液体表面声波；所述信号发生器和功率放大器均通过所述数据采集卡与所述计算机相连。