基于CORDIC的交流相位跟踪零差补偿方法及其实现.pdf

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1、第27卷第2期传感技术学报V01．27N0．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2014年2月Feb．20l4TheAlternatingCurrentPhaseTrackingHomodyneCompensationMethodandItsImplementationUsingCORDICBOEn，DUANFajie，LVChangrong，ZHANGFukai，FENGFan，LIANGChunjiang(StateKeyixzboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyand[nstraments，TianjinUn

2、iversity，Tianjin300072，China)Abstract：Inordertoeliminatetheeffectionoftheenvironmentalfactors，suchastemperatureandvibration．aphasestabilizationmethodofinterferencefringemapbasedontheAlternatingCurrentPhaseTrackinghomodynecompensation(PTAC)isdeveloped．ThesystemmakesuseoftheMach—Zehnderinterferomete

3、rstructureandYoung’Sdoublepinholeinterferenceprincipletoachievethehigh—densityinterferencefringeprojectionofcosinedistribution．TheFresnelreflectiononitsfiberendfaceandopticalfibercouplermakeupaMichelsoninterferometerstructure．thephotodetectordetectstheinterferencesigna1．ThePhaseGeneratedCarier(PGC

4、)methodiSutilizedtoachievethephasedifferencebetweeninterferencearlTiS，andtheCoordinatedRotationDigitalComputer(CORDIC)countsoutit．ThecompensationsignalactsasafeedbacktothePiezoelectricTransducer(PZT)driver，andawellstabilityofthefringephaseisachieved．Thedemodulatedphasecanbemeasuredwithaprecisionof

5、2．75mrad，theenvironmentaldisturbancecanbereducedto53．43mradforthefringemap．Theexperimentresulthasverifiedtheavailabilityofthephasestabilizationmethod．Keywords：measurement；fiber—opticinterference；phasestabilization；PTAC；PGC；CORDICEEACC：7230Edoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．02．010基于CORDIC的交流相位跟踪零差补

6、偿方法及其实现术伯恩，段发阶，吕昌荣，张甫恺，冯帆，梁春疆(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要：为了消除温度、振动等环境因素在光纤干涉测量中的影响，发展了一种基于交流相位跟踪零差补偿(PTAC)的干涉条纹相位稳定技术。利用马赫一泽德光纤干涉仪结构和杨氏双孔干涉原理实现高密度的余弦分布干涉条纹投射。光纤端面菲涅尔反射与光纤耦合器构成迈克尔逊干涉结构，光电探测器检测迈克尔逊干涉仪的输出信号。相位稳定子系统采用相位生成载波(PGC)方法提取环境因素引起的光纤干涉臂相位差，结合坐标旋转数字式计算机(CORDIC)求解相位差，并生成补偿信号反馈给压电陶瓷(PZT)驱动器

7、，实现条纹相位的稳定。该系统相位解调精度达2．75nlrad，环境因素对干涉条纹相位的影响低于53．43mrad。实验结果验证了该相位稳定方法的可行性。关键词：测量；光纤干涉；相位稳定；PTAC；PGC；CORDIC中图分类号：TH741；0436；TN249文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)02—0198—06与传统的二维图像信息相比，物体的三维信息能相位稳定控制方法上，国内外学者进行了一定研究。够