Suppression of nonlinear optical frequency sweeping in frequency-scanning interferometry for absolute distance measurement

干涉测量 信号(编程语言) 物理 非线性系统 光学 干扰(通信) 声学 控制理论(社会学) 计算机科学 电信 频道(广播) 控制(管理) 量子力学 人工智能 程序设计语言
作者
Zhongwen Deng,Zhigang Liu,Xingyu Jia,Wen Deng
标识
DOI:10.1117/12.2525243
摘要

The precision of Frequency-scanning interferometer(FSI) for absolute distance measurement depends much on the tunability of its laser source. However, an external cavity laser diode (ECLD) exhibits nonlinearity during optical frequency sweep due to hysteresis inherent to the piezoelectric ceramic transducer (PZT) actuator in the ECDL. As a result, the interference signal become nonstationary, and then extracting the phase of the nonstationary interference signal may cause errors. To address this problem, we propose a new method based on the Prandtl–Ishlinskii (PI) model for suppressing nonlinearity of optical frequency sweeping. For the proposed FSI, the output transmission signal of a Fabry–Perot (F-P) cavity is used to obtain the optical frequency curve of the ECLD. By using the input voltage of the linear driving signal and the optical frequency of the ECLD as input and output of the model respectively, the hysteresis model can be built based on PI modelling method. Hence, the inverse of the rate-independent PI model is employed as a feedforward controller to compensate the nonlinearity of the optical frequency sweeping. In our case, instead of driving the ECLD with a linear signal, we implement a corrected nonlinear driving signal of the PZT to suppress the nonlinearity of the sweeping frequency. Experimental results demonstrate the effectiveness of our proposed method. Compared with an external witness He–Ne incremental interferometer, the proposed method greatly improves the performance of the FSI for absolute distance measurement.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
柠檬完成签到,获得积分10
刚刚
小二郎应助靳欣妍采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
赵狗儿发布了新的文献求助10
4秒前
小熊同学发布了新的文献求助10
5秒前
梦璃发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
gh142132发布了新的文献求助30
8秒前
内向翰发布了新的文献求助10
8秒前
科研蛀虫完成签到 ,获得积分10
8秒前
汉堡包应助孙翘楚采纳,获得10
8秒前
9秒前
Owen应助AoAoo采纳,获得10
9秒前
赘婿应助迷路以筠采纳,获得10
10秒前
豆包发布了新的文献求助10
10秒前
无影空幻发布了新的文献求助10
10秒前
斯文败类应助科研渣渣采纳,获得10
11秒前
11秒前
阚乐乐完成签到 ,获得积分10
12秒前
身后的发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
more发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
靳欣妍发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
传奇3应助zyq采纳,获得10
15秒前
今天几号发布了新的文献求助10
15秒前
爱睡觉的杨先生完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
麦地娜发布了新的文献求助10
16秒前
bingqian_yao发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
小蘑菇应助海鸥采纳,获得10
19秒前
persist完成签到,获得积分10
19秒前
yml发布了新的文献求助10
20秒前
豆包完成签到,获得积分20
20秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6032137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7718133
关于积分的说明 16199115
捐赠科研通 5178801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771542
邀请新用户注册赠送积分活动 1754800
关于科研通互助平台的介绍 1639876