基于半導體激光器的自混合微振動測量技術研究.pdf

1、激光自混合干涉效應是指激光器的輸出光被外部物體反射或散射后，其中一部分光又反饋回激光器的諧振腔，這部分攜帶外部物體信息的反饋光，與腔內(nèi)光場相混合后，調(diào)制激光器的輸出特性。與傳統(tǒng)干涉相比，自混合干涉僅有一個干涉通道，結(jié)構簡單、緊湊，易準直，受到越來越多的關注。半導體激光器作為B類激光器的一種，對自混合效應的靈敏度高，較早被用于自混合干涉應用方面的研究，目前，基于半導體激光器的自混合干涉技術已被廣泛應用于多個測量領域。
　　 本文闡

2、述了激光自混合干涉技術的研究背景，綜述了國內(nèi)外自混合干涉在理論和應用方面的研究進展，對自混合干涉相位調(diào)制的方法及研究現(xiàn)狀做了總結(jié)，并從理論分析和實驗研究兩方面，圍繞半導體激光器自混合測振和外腔相位調(diào)制展開了如下工作：
　　 基于三鏡腔理論模型，對不同頻率、不同振幅的正弦振動對應的自混合信號進行了數(shù)值模擬，實驗中觀察了相應的信號波形，驗證了振動峰峰值小于半個激光波長時，自混合信號的峰峰值和反饋物振幅之間的線性關系。搭建了基于該線性

3、關系原理的激光二極管自混合干涉微振動測量系統(tǒng)，采用不同的反饋面，對頻率和振幅分別作了測量，并對三種反饋面的測量結(jié)果做了比較和討論分析。
　　 在自混合干涉外腔引入相位調(diào)制，首先在理論上推導了基于自混合干涉外腔長調(diào)制的快速傅里葉變換(FFT)相位解調(diào)原理，根據(jù)該原理，數(shù)值模擬研究了不同振幅的正弦振動信息的重構，振幅重構誤差在納米量級，同時探討了振幅超過λ/8時，成功實現(xiàn)相位解包裹過程的條件。在實驗中采用尾纖型半導體激光器作為光源，