實驗名稱：正弦相位調制激光干涉納米位移測量系統方案

測試設備：電壓放大器、電光相位調制器、光電探測器、He-Ne單頻激光器等。

實驗過程：

圖1：正弦相位調制激光干涉納米位移測量系統光路結構示意圖

正弦相位調制激光干涉納米位移測量系統光路結構如圖1所示，圖1中采用He-Ne單頻激光器和橫向電光相位調制器（EOM）構建了正弦相位調制激光干涉位移測量系統。為了表述方便將分光棱鏡BS至參考角錐棱鏡M1之間的光程標記為lr，將BS至角錐棱鏡M2之間的光程標記為lo，將角錐棱鏡M2的移動距離標記為Δl。干涉信號經過光電探測器PD探測后，經由ADC模數轉換芯片采集輸入進FPGA信號處理模塊。FPGA對采集后的干涉信號進行載波基頻和二倍頻相乘并低通濾波，對低通濾波后的結果進行卡爾曼濾波處理，以修正正交分量的交流幅值和直流偏置，再進行反正切操作得到帶解調相位。FPGA模塊采用數字式頻率生成器（DDS）來產生EOM的載波相位調制信號sinωct，經電壓放大器（HVA）放大后調制EOM。同時FPGA模塊通過串口與上位機相連，以實現相位解調結果的可視化，以及對位移測量過程中各參數的監測操作。

實驗結果：

實驗中介紹了橫向電光相位調制相關原理，然后介紹了正弦相位調制激光干涉納米位移測量系統光路，同時搭建實驗系統來進行測試實驗。

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審核編輯 黃宇