多纵模激光器自混合传感系统及反馈因子测量新方法研究

发布时间：2020-08-13 10:11

【摘要】：随着现代科学技术的发展,许多领域对于实现相关物理量精准测量的要求越来越高,而自混合干涉技术作为一项精密测量技术,其系统结构简单、紧凑且易准直,已经被大量的学者广泛地研究并应用于高灵敏和高分辨率的光学非接触测量中。本学位论文基于自混合干涉效应,分别测量了自混合干涉系统中的反馈因子C,半导体激光器和He-Ne激光器的自由光谱范围FSR以及半导体激光器腔体温度和外腔环境温度。理论研究中,结合了 L-K速率方程模型,三镜腔模型以及多纵模激光器干涉混频模型提出了相应的测量反馈因子C,自由光谱范围FSR,激光器谐振腔温度和环境温度的理论模型。实验上,分别搭建了测量自混合干涉系统中的反馈因子C,半导体激光器和He-Ne激光器的自由光谱范围FSR以及半导体激光器腔体温度和外腔环境温度的系统,实现了自混合干涉系统中的反馈因子C,半导体激光器和He-Ne激光器的自由光谱范围FSR以及半导体激光器腔体温度和外腔环境温度的准确测量,并对将测量结果与理论模拟结果进行了对比和分析。本文的创新点主要包括:1.提出一种利用功率跳变差测量自混合干涉系统中反馈因子C的新方法,建立了相应的功率跳变差测C理论模型并进行了仿真模拟,搭建了功率跳变差测C的实验系统,实现了自混合干涉系统中反馈因子C值的准确测量,并对实验结果进行了深入讨论和分析;2.提出了一种基于多纵模自混合效应测量激光器自由光谱范围FSR的新方法,建立了相应的激光自混合测FSR的理论模型并进行了仿真模拟,分别搭建了相应的半导体激光器和He-Ne激光器FSR测量系统,实现了半导体激光器和He-Ne激光器的FSR测量,并对双纵模干涉信号的相位延迟以及测量适用的反馈水平等相关特性做了深入的研究。3.提出了利用多纵模自混合效应测量半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的新方法,建立了相应的激光自混合效应测量半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的理论模型并进行了仿真模拟,分别搭建了测量半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的测量系统,实现了半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的精确测量,并对测量的精度和误差来源进行了相关的讨论和分析。
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN248

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵绥堂;游大江;;He-Ne多纵模激光器改为单纵模激光器工作时其物理机制的研讨[J];激光与红外;1987年05期

2 印建平;双纵模He-Ne激光器稳频稳幅的时间相干时谱法(理论部分)[J];光学学报;1988年05期

3 印建平;双纵模He—Ne激光时间相干度的时谱特性及其可能应用[J];量子电子学;1988年01期

4 杨壮;近单纵模半导体激光器的纵模波动特性分析[J];光通信研究;1988年01期

5 周肇飞;迟桂纯;程相荣;黄仲平;;双纵模双频激光干涉仪[J];光学工程;1988年02期

6 钱梅珍;陈松生;王春平;胡正荣;;1.52μm He-Ne激光器纵模特性的研究[J];激光与红外;1988年04期

7 陆璇辉;林强;王绍民;;自泵浦相位共轭光腔的纵模[J];激光与红外;1988年10期

8 许宝西,詹玉书,过巳吉,许长存;低偏置高频调制条形双异质结GaAlAs激光器纵模特性[J];激光杂志;1989年05期

9 印建平,张炳泉,陆俊发,夏建刚;多纵模气体激光时间相干性的分析与研究[J];光学学报;1987年04期

10 刘盛春;张金涛;张丽莹;陈向飞;安文玉;;光纤激光器多纵模动态观测及传感特性[J];实验室研究与探索;2013年07期

相关会议论文 前5条

1 郝辉;王鸣;;激光纵模分裂和模竞争的实验教学[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

2 张萍;张迅;丘茹曼;罗锡璋;;多纵模光泵腔式远红外激光器中的能量交换过程[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

3 张涛;杨春生;周肇飞;;双纵模He-Ne激光无导轨大尺寸测量仪研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集（C 激光技术与应用专题）[C];2006年

4 杜戈果;赖广文;肖迪;张敏;;激光原理课程在本科毕业设计中的指导与应用[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

5 朱目成;张涛;尹伯彪;周肇飞;;双纵模激光器的热稳频控制系统的研究[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

相关博士学位论文 前5条

1 田云辉;基于双纵模双频激光干涉测量的位移传感器自动检定系统的研究[D];四川大学;2003年

2 张金涛;光纤光栅传感器复用关键技术的研究与应用[D];合肥工业大学;2015年

3 连天虹;探测用激光光源中的若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2016年

4 郭庭航;基于光电振荡器的绝对距离测量方法研究[D];天津大学;2014年

5 刘健宁;全反射棱镜式激光陀螺关键技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 周俊峰;多纵模激光器自混合传感系统及反馈因子测量新方法研究[D];安徽大学;2018年

2 杨宏兴;双纵模He-Ne激光器数字稳频技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

3 唐凯;掺铒光纤激光器多模非线性动态特性研究[D];国防科学技术大学;2015年

4 王丽霞;基于纵模拍频控制的激光稳频技术[D];华东师范大学;2007年

5 逯文婷;超声在激光模式分析中的应用研究[D];内蒙古师范大学;2013年

6 康若凡;二极管泵浦固体激光器频率稳定性研究[D];西安电子科技大学;2013年

7 黄龙;基于拍频解调的光纤激光传感器的研究[D];南京大学;2013年

8 王心诚;全固态倍频激光器噪声特性研究[D];长春理工大学;2008年

9 薛庆华;全固态蓝光激光器噪声特性的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2004年

10 康岩辉;双纵模双频激光干涉仪信号处理系统的研究[D];四川大学;2005年

本文编号：2791864