双路比值条纹法提升法布里珀罗腔位移传感器精度

本文主要探讨了一种创新的法布里珀罗（F-P）腔位移传感器设计，其采用了基于双路比值条纹计数法来解决传统条纹计数法在处理余弦信号极值位置时的困难。通常，当信号是余弦波形时，判断其最大或最小值的位置可能会因为相位模糊而变得复杂。作者提出的解决方案是利用正切函数的特性，正切信号在相位等于π/2的整数倍时会发生突变。通过采集两路正交的余弦干涉信号，并计算它们的比值（即正切信号），这种方法能够同时测量相位差的大小，并通过脉冲跳变来确定相位变化的方向。 该传感器的优势在于对两光路初始相位差不作严格要求，这简化了安装和调试过程。实验结果显示，该系统在位移测量方面表现出优异性能，特别是在0到1毫米的测量范围内，线性相关系数高达0.9999，表明传感器具有高度的线性响应。线性度仅为0.306%，这意味着输出与输入信号的变化是一致的，误差限值控制在±3微米，显示出极高的精度。 关键词包括传感器、光纤位移传感器、法布里珀罗干涉仪、条纹计数法以及比值技术，这些词汇体现了文章的核心研究内容和技术细节。文章的研究可能对精密测量、光学工程等领域有着实际应用价值，尤其是在需要高精度和快速响应的位移检测设备中。此外，文中还提到了具体的实验环境和联系方式，这对于进一步了解研究背景和联系研究者提供了便利。这篇论文提供了一个创新的解决方案，提高了法布里珀罗腔位移传感器的性能和实用性。