Improved phase generated carrier demodulation algorithm for eliminating light intensity disturbance and phase modulation amplitude variation

Abstract

In this paper we propose a novel, improved, phase generated carrier (PGC) demodulation algorithm based on the PGC-differential-cross-multiplying approach (PGC-DCM). The influence of phase modulation amplitude variation and light intensity disturbance (LID) on traditional PGC demodulation algorithms is analyzed theoretically and experimentally. An experimental system for remote no-contact microvibration measurement is set up to confirm the stability of the improved PGC algorithm with LID. In the experiment, when the LID with a frequency of 50 Hz and the depth of 0.3 is applied, the signal-to-noise and distortion ratio (SINAD) of the improved PGC algorithm is 19 dB, higher than the SINAD of the PGC-DCM algorithm, which is 8.7 dB.

Scale factor determination method of electro-optical modulator in fiber-optic gyroscope

“…Обозначенная во введении проблема зависимости МК ЭО от температуры приводит к нежелательным изменениям глубины модуляции в описанном методе, что, в свою очередь, вызывает искажения при восстановлении сигнала. Существуют методы устранения зависимости выходного сигнала от глубины фазовой модуляции, описанные в работах [10][11][12][13][14][15][16]. Рассматривая эти методы применительно к реализации в реальном приборе, можно выделить два недостатка -использование операции дифференцирования, что приводит к усилению шума на высоких частотах [17], и чрезмерную усложненность алгоритма, затрудняющего его реализацию на цифровом вычислителе.…”

Experimental comparison of homodyne demodulation algorithms for phase fiber-optic sensor

“…Он получил широкое распространение благодаря двум своим особенностям: алгоритм не требует использо-вания петли обратной связи, а выходной сигнал схемы обработки не зависит от положения рабочей точки интерферометра [11]. Принципиальная схема алгоритма гомодинной демодуляции на основе перекрест-ного перемножения представлена на рис.…”

“…(1) где A и B -константы, определяемые интенсивностью светового излучения и видностью интерференци-онной картины на фотоприемнике; C -глубина фазовой модуляции (рад); ω -циклическая частота фа-зовой модуляции [10][11][12]. При этом величина φ(t) может быть определена как φ( ) = • cos(ω ) + ϕ , где D -амплитуда измеряемого фазового сигнала (рад); ω -циклическая частота измеряемого фазового сигнала, ϕ -положение рабочей точки интерферометра, которое может изменяться под действием тем-пературы или механического воздействия на интерферометр.…”

A Fiber-Optic Interferometric Tri-Component Geophone for Ocean Floor Seismic Monitoring

“…Zeng et al, reported a three-component fiber-optic accelerometer for well logging in 2004 [16] with the frequency range 3–800 Hz, applied to well logging without considering the optical polarization fade in the interferometer. Moreover, Jia et al reported a self-calibrated non-contact fiber-optic Fabry-Perot interferometric vibration displacement sensor, which had a nonlinearity 0.29% and less than 2.06 nm resolution with a feedback interferometric arm length control [17], although it was not suitable for high-amplitude and low-frequency vibration monitoring; while others reported various schemes for demodulation of the vibration signals [18,19,20,21,22]. In order to obtain accurate measurements of external vibrations, a feedback control element, such as a piezoelectric fiber stretcher, is usually embedded in one of the interferometric arms.…”