DFB激光器自混合多普勒測速法研究及應(yīng)用.pdf

1、“激光自混合”是指激光器的出射光被外部反射物反射或散射后，其中一部分光又被反饋回激光器的諧振腔。重新注入的激光與激光腔內(nèi)的光混合，引起輸出功率變化和頻率變化，形成光學(xué)反饋效應(yīng)。激光器的光學(xué)反饋效應(yīng)會產(chǎn)生跳模，頻率不穩(wěn)定或者混沌，增加噪聲，加寬譜線，一直被認(rèn)為是嚴(yán)重影響激光光譜性質(zhì)的干擾源。隨著研究的深入，人們逐漸由消除光反饋的不利影響到主動利用光反饋現(xiàn)象進(jìn)行物理量的測量，從而形成激光自混合干涉技術(shù)。 結(jié)合自混合干涉原理和多普勒測

2、速原理，將多普勒頻移現(xiàn)象引入激光二極管。當(dāng)來自被照射的物體表面的反射或散射光反饋回激光器時，把光強調(diào)制成為多普勒的頻移信號。安裝在激光器尾部的光電二極管，檢測光學(xué)反饋生成的頻移信號，確定物體的狀態(tài)。 研究He-Ne激光器和DFB激光器的自混合干涉效應(yīng)。利用耦合波方程，推導(dǎo)出分布反饋激光器自混合干涉頻率及增益變化的表達(dá)式。并考慮不同的參數(shù)對于自混合干涉的影響，進(jìn)行了模擬計算與仿真分析。從分析的結(jié)果中可以得出，滿足一定參數(shù)條件的分布

3、反饋激光器比一般的F-P腔的半導(dǎo)體激光器對外部光反饋更加敏感?？梢岳眠@一結(jié)論設(shè)計靈敏度更高的自混合干涉?zhèn)鞲衅?。此類傳感器不僅僅可用于測量固體的運動速度，也可以用來測量流體速度。被測流體中的顆粒散射的光反饋回激光腔并與腔內(nèi)的光混合時，通過分析激光器的功率變化和頻率變化，可以計算出流體的流動速度。此外，激光器的自混合干涉效應(yīng)還可以用于測量能散射光的物體表面的溫度。由于被測物體表面區(qū)域的溫度影響，存在空氣的折射率不均勻分布，會導(dǎo)致反饋光的光