基于SG滤波与包络提取算法的半导体激光器自混合干涉微位移测量

摘要

针对在半导体激光器自混合干涉(SMI)微位移测量中,测量噪声对SMI信号条纹计数极易引入误差,提出一种基于SavitzkyGolay(SG)滤波与包络提取的SMI信号处理算法,对自混合信号处理并识别条纹后,干涉条纹能够得到准确地计数。该算法采用SG卷积均值滤波处理、三次样条函数插值包络分析和信号归一化处理,可以有效消除噪声高频信号和提取信号包络。采用电压调制模式下驱动压电陶瓷(PZT)产生微振动作为模拟振动源,实验中设置3组不同电压调制幅值下的振动源,采集并分析SMI信号及相应振幅信息。在3组实验当中,经过算法处理过的SMI信号,其干涉条纹数与电压调制PZT振动幅值由处理前偏离线性关系到处理后保持线性关系。实验结果表明,经SG滤波与包络提取算法处理过的SMI信号能真实反映微米量级的微位移。