多縱模激光器自混合傳感系統(tǒng)及反饋因子測量新方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多領(lǐng)域?qū)τ趯?shí)現(xiàn)相關(guān)物理量精準(zhǔn)測量的要求越來越高，而自混合干涉技術(shù)作為一項(xiàng)精密測量技術(shù)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且易準(zhǔn)直，已經(jīng)被大量的學(xué)者廣泛地研究并應(yīng)用于高靈敏和高分辨率的光學(xué)非接觸測量中。本學(xué)位論文基于自混合干涉效應(yīng)，分別測量了自混合干涉系統(tǒng)中的反饋因子C，半導(dǎo)體激光器和He-Ne激光器的自由光譜范圍FSR以及半導(dǎo)體激光器腔體溫度和外腔環(huán)境溫度。理論研究中，結(jié)合了L-K速率方程模型，三鏡腔模型以及多縱模激光器干涉

2、混頻模型提出了相應(yīng)的測量反饋因子C，自由光譜范圍FSR，激光器諧振腔溫度和環(huán)境溫度的理論模型。實(shí)驗(yàn)上，分別搭建了測量自混合干涉系統(tǒng)中的反饋因子C，半導(dǎo)體激光器和He-Ne激光器的自由光譜范圍FSR以及半導(dǎo)體激光器腔體溫度和外腔環(huán)境溫度的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自混合干涉系統(tǒng)中的反饋因子C，半導(dǎo)體激光器和He-Ne激光器的自由光譜范圍FSR以及半導(dǎo)體激光器腔體溫度和外腔環(huán)境溫度的準(zhǔn)確測量，并對將測量結(jié)果與理論模擬結(jié)果進(jìn)行了對比和分析。
　　本文

3、的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括:
　　1.提出一種利用功率跳變差測量自混合干涉系統(tǒng)中反饋因子C的新方法，建立了相應(yīng)的功率跳變差測C理論模型并進(jìn)行了仿真模擬，搭建了功率跳變差測C的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自混合干涉系統(tǒng)中反饋因子C值的準(zhǔn)確測量，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深入討論和分析;
　　2.提出了一種基于多縱模自混合效應(yīng)測量激光器自由光譜范圍FSR的新方法，建立了相應(yīng)的激光自混合測FSR的理論模型并進(jìn)行了仿真模擬，分別搭建了相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器和He-N

4、e激光器FSR測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體激光器和He-Ne激光器的FSR測量，并對雙縱模干涉信號的相位延遲以及測量適用的反饋水平等相關(guān)特性做了深入的研究。
　　3.提出了利用多縱模自混合效應(yīng)測量半導(dǎo)體激光器諧振腔腔體溫度和外腔環(huán)境溫度的新方法，建立了相應(yīng)的激光自混合效應(yīng)測量半導(dǎo)體激光器諧振腔腔體溫度和外腔環(huán)境溫度的理論模型并進(jìn)行了仿真模擬，分別搭建了測量半導(dǎo)體激光器諧振腔腔體溫度和外腔環(huán)境溫度的測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體激光器諧振腔腔體溫