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Phase demodulation algorithm for high-precision continuous laser distance measurement
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AI
DOI：10.1117/1.oe.65.5.054102.png)
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摘要
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调频连续波（FMCW）激光干涉仪被广泛用于高精度位移测量。然而，现有的相位解调方法面临显著挑战，包括特征点定位误差、高采样率要求和易受噪声影响。我们提出了一种将傅里叶变换技术与三角波频率调制相结合的相位解调算法，用于FMCW激光干涉仪。所提出的方法在不依赖特定特征点的情况下提取相位差信息，消除了滤波、归一化和非线性段去除等信号预处理的需求。实验结果表明其性能优异，静态测量1 min的标准差为0.327 nm，动态测量在500 μm位移范围内的标准差为10.663 nm。与常规方法相比，该算法表现出更强的抗噪声能力和更高的测量稳定性。
Keyword:
frequency-modulated continuous-wave
laser interferometry
phase demodulation
Fourier transform
triangular-wave modulation
displacement measurement
