基于差分的激光自混合光栅干涉位移测量

为使信号在不失真的情况下降低共模噪声的干扰，提高激光自混合光栅干涉信号的信噪比，提出了一种基于差分技术的激光自混合光栅干涉位移测量方法。+1级衍射光被振动物体反射后返回激光腔，发生自混合干涉，并由封装在激光器内的光电探测器PD₁接收，0级衍射光由外置PD₂接收。根据半导体激光器前后向输出存在180°相位差的原理，两光束所携带的自混合干涉信号相位相反，而叠加的噪声是部分相关的，因此对两个干涉信号进行差分能消除部分噪声。通过对差分后的自混合信号处理，可以重构出位移。实验结果表明，差分后的重构振动波形的平均误差更小，信号更平稳，且差分后的干涉信号的信噪比提高3 dB以上。