[发明专利]一种基于标定高分辨率频率扫描干涉仪色散啁啾斜率补偿色散的方法

摘要

一种基于标定高分辨率频率扫描干涉仪色散啁啾斜率补偿色散的方法，本发明涉及基于标定高分辨率频率扫描干涉仪色散啁啾斜率补偿色散的方法。本发明的目的是为了解决现有激光频率扫描干涉仪测量分辨率低的问题。通过以下技术方案实现的步骤一、求解外腔调频激光器发出的光经过辅助干涉光路长臂后的时域信号和外腔调频激光器发出的光经过辅助干涉光路短臂后，在光纤色散效应条件下形成的拍频；步骤二、根据步骤一中得到的拍频，对被测目标进行采样，求解被测目标的测量信号；步骤三、根据步骤二中得到的被测目标的测量信号，求解色散啁啾补偿斜率。本发明应用于高分辨率频率扫描领域。

主权项

一种基于标定高分辨率频率扫描干涉仪色散啁啾斜率补偿色散的方法，其特征在于，一种基于标定高分辨率频率扫描干涉仪色散啁啾斜率补偿色散的方法具体是按以下步骤进行的：步骤一、求解外腔调频激光器发出的光经过辅助干涉光路长臂后的时域信号I(Rc,t)和外腔调频激光器发出的光经过辅助干涉光路短臂后，在光纤色散效应条件下形成的拍频ωbc；步骤二、根据步骤一中得到的拍频ωbc，对被测目标进行采样，求解被测目标的测量信号Ib；步骤三、根据步骤二中得到的被测目标的测量信号Ib，求解色散啁啾补偿斜率Ds；具体过程为：步骤三一、对被测目标的测量信号Ib进行带通滤波，使滤波后的被测目标的测量信号只含有被测目标的拍频成分；步骤三二、将滤波后的被测目标的测量信号分为M段，分别对每段信号做Chirp‑Z变换，通过冒泡排序法寻找Chirp‑Z变换后的被测目标的信号谱峰，进而得到谱峰对应的频率值，每段信号的频率值的分布为线性分布，采用最小二乘法对信号的频率值进行线性拟合，得到被测目标的信号的频率啁啾斜率Dsi；M取值范围是正整数；步骤三三、将被测目标的测量信号Ib与被测目标的信号的频率啁啾斜率Dsi积分的相位相乘，如公式(11)，重复步骤三二，当|Dsi|＜0.003时，则完成被测目标的测量信号的色散影响补偿，则被测目标的色散啁啾补偿斜率Ds如式(12)；Icomp(t)＝(PTPRηH)1/2exp(jφoriginal)·exp(‑j2π∫Dsikdk)  (11)Ds＝∑Dsi  (12)式中，Icomp(t)为色散补偿后的测量信号，j为虚数单位，φoriginal为补偿色散影响前信号相位，k为正整数；PT为本振信号功率，PR为发射信号功率，ηH为干涉效率；所述高分辨率的范围为10微米～100微米。