[发明专利]一种提高干涉测量系统抗测量镜偏摆能力的方法

权利要求书

1.一种提高干涉测量系统抗测量镜偏摆能力的方法，其特征是：所述干涉测量系统是由激光光源、干涉光路、参考镜、测量镜、光电检测器以及信号处理模块所组成，所述干涉测量系统将待测位移量转化为测量镜的位移变化量，利用干涉光路将测量镜的位移变化量转化为干涉光信号的相位变化量，由所述信号处理模块通过解析干涉光信号相位获得测量镜的位移变化量；所述提高干涉测量系统抗测量镜偏摆能力的方法按如下步骤进行：

步骤1，使用光电检测器采集获得干涉光信号并转换输出为干涉电流信号I；

步骤2，对所述干涉电流信号进行I/V转换，由式(1)获得原始干涉电压信号V：

V＝I×R_F            (1)

其中：R_F为I/V转换电路中的反馈电阻；

步骤3，对所述原始干涉电压信号V进行低通滤波获得原始干涉电压信号直流分量A，则由式(2)计算获得无直流分量干涉电压信号V^*：

V^*＝V-A             (2)

步骤4，对所述无直流分量干涉电压信号V^*进行正交化处理，获得两路无直流分量正交干涉电压信号；

步骤5，通过采样一一对应获得两路无直流分量正交干涉电压信号的有效值，将所述有效值与设定的期望值进行比较，获得比较结果；根据所述比较结果调整增益系数，使输出信号幅值得到自适应修正，从而获得无直流偏置的两路等幅正交干涉电压信号；

步骤6，针对所述两路等幅正交干涉电压信号分别进行采样并经过模数转换和细分计数，获得测量镜的位移变化量，实现干涉测量系统对因测量镜偏摆造成的干涉光信号质量降低的自适应调节。

2.根据权利要求1所述的提高干涉测量系统抗测量镜偏摆能力的方法，其特征是：

针对干涉测量系统中的两路干涉光信号，步骤3中所获得的无直流分量干涉电压信号V^*分别为第一无直流分量干涉电压信号和第二无直流分量干涉电压信号步骤4中的正交化处理是指按式(3)和式(4)计算获得两路无直流分量正交干涉电压信号：

其中：

V_sin为两路无直流分量正交干涉电压信号中的第一路无直流分量正交干涉电压信号；

V_cos为两路无直流分量正交干涉电压信号中的第二路无直流分量正交干涉电压信号。

3.根据权利要求2所述的提高干涉测量系统抗测量镜偏摆能力的方法，其特征是：

在所述步骤5中按如下式(5)、式(6)、式(7)和式(8)获得两路无直流偏置的等幅正交干涉电压信号，分别为第一路无直流偏置的等幅正交干涉电压信号Vo_sin和第二路无直流偏置的等幅正交干涉电压信号Vo_con：

Vc_sin＝F(Vref-A_sin)              (5)

Vo_sin＝V_sin×G(Vc_sin)            (6)

Vc_cos＝F(Vref-A_cos)             (7)

Vo_cos＝V_cos×G(Vc_cos)           (8)

其中：

A_sin表征第一路无直流分量正交干涉电压信号V_sin的有效值，即第一有效值A_sin；

A_cos表征第二路无直流分量正交干涉电压信号V_cos的有效值，即第二有效值A_cos；

Vref表征两路等幅无直流偏置的正交干涉电压信号期望幅值，即期望幅值Vref；

F(Vref-A_sin)表征期望幅值Vref与第一有效值A_sin的比较结果，即第一结果Vc_sin；

F(Vref-A_cos)表征期望幅值Vref与第二有效值A_cos的比较结果，即第二结果Vc_cos；

G(Vc_sin)为根据第一结果Vc_sin自动调整的增益系数；

G(Vc_cos)为根据第二结果Vc_cos自动调整的增益系数。