基于卡尔曼滤波的真空光阱悬浮微球位移探测

来源 :光子学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户：vlee46

【摘要】

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在光阱实际测量中,过程噪声以及光电测量噪声严重影响微球位移实时探测的灵敏度,针对这一问题,提出基于卡尔曼滤波的方法对微球位移进行探测.将光阱中微球运动的谐振子模型改

【作者】

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蒋建斌胡慧珠李楠陈杏藩舒晓武刘承傅振海高晓文

【机构】

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浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室,之江实验室量子传感研究中心

【出处】

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光子学报

【发表日期】

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2020年5期

【关键词】

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真空光阱卡尔曼滤波位移探测谐振子激光冷却 Optical trapping in vacuumKalman filterDisplacement det

【基金项目】

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教育部联合基金(No.6141A02011604),之江实验室重大科研项目(No.2019MB0AD01)

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在光阱实际测量中,过程噪声以及光电测量噪声严重影响微球位移实时探测的灵敏度,针对这一问题,提出基于卡尔曼滤波的方法对微球位移进行探测.将光阱中微球运动的谐振子模型改写成卡尔曼滤波的状态转移矩阵形式,获得具有高灵敏度和高信噪比的微球位移信号.仿真结果表明:1 MHz的采样频率下,101kPa气压下滤波后的真空光阱微球位移的探测均方根误差从1nm降到0.27nm.实验结果表明,在293K、101kPa气压下对实测的微球位移信号进行滤波,探测均方根误差从2.8nm降到1.1nm;其他参数不变,在1Pa气压下均方

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