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二极管激光自混合测速上限的理论研究

中国激光 2010年第1期37卷 211-214页

作者：张照云高杨赵兴海赵翔中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院北京研究生部北京100088 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

为了探讨二极管激光自混合是否可用于高速(km/s)物体的速度测量,对二极管激光自混合测速上限(MMV)问题进行了理论分析。基于三镜腔模型得到了激光器输出功率波动频率与多普勒频率的关系,从载流子密度和光子密度的速率方程出发,将外部反... 详细信息

为了探讨二极管激光自混合是否可用于高速(km/s)物体的速度测量,对二极管激光自混合测速上限(MMV)问题进行了理论分析。基于三镜腔模型得到了激光器输出功率波动频率与多普勒频率的关系,从载流子密度和光子密度的速率方程出发,将外部反馈光引入的扰动看成是以多普勒频率对激光器产生的小信号调制,得到激光自混合测速上限受激光器弛豫谐振频率大小限制的结论;根据理论分析,测速上限可达千米每秒。

关键词：测量速度测量干涉测量二极管激光器自混合

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半导体激光器自混合振动系统优化研究

光电子．激光 2010年第8期21卷 1159-1162页

作者：吕亮戴绩俊朱军甄胜来俞本立徐军谢建平赵天鹏明海安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室安徽合肥230039 中国科学技术大学光子技术研究所安徽合肥230026

为了优化半导体激光自混合振动测量系统,本文采用三镜腔理论模型,结合激光自混合振动测量的实验结果,利用数值模拟的方法对激光自混合振动信号进行仿真分析,获得了不同外腔耦合系数ζ(0.25×10-4～1.75×10-4)以及不同半导体激光器(LD)... 详细信息

为了优化半导体激光自混合振动测量系统,本文采用三镜腔理论模型,结合激光自混合振动测量的实验结果,利用数值模拟的方法对激光自混合振动信号进行仿真分析,获得了不同外腔耦合系数ζ(0.25×10-4～1.75×10-4)以及不同半导体激光器(LD)线宽展宽因子α(1～5)下自混合振动测量信号的时域特性。结果表明,较大的外腔耦合效率ζ和LD线宽展宽因子α能够获得信噪比更大、方向性更好的激光自混合振动波形。

关键词：半导体激光器(LD) 自混合外腔耦合系数线宽展宽因子

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面发射半导体激光器自混合振动测量实验研究

光电子．激光 2011年第4期22卷 593-596页

作者：吕亮张可戴绩俊朱军甄胜来俞本立徐军谢建平赵天鹏明海安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室安徽合肥230039 中国科学技术大学光子技术研究所:安徽合肥230026

采用新型垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为激光自混合振动测量系统的激光光源,针对不同驱动信号频率(1 kHz,2 kHz)、驱动信号幅度(880 mV,1.66 V)的振动驱动信号对激光自混合振动测量信号系统进行实验研究,并与通过激光稳态方程所获得的... 详细信息

采用新型垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为激光自混合振动测量系统的激光光源,针对不同驱动信号频率(1 kHz,2 kHz)、驱动信号幅度(880 mV,1.66 V)的振动驱动信号对激光自混合振动测量信号系统进行实验研究,并与通过激光稳态方程所获得的激光自混合振动信号仿真进行了比较分析。结果表明,2 kHz相对1 kHz驱动信号产生的自混合振动信号在相同时间周期内具有2倍的波数,而振动物体的振动频率驱动信号幅度为0.88 mV时激光自混合振动信号单振动周期内的波数约恰为驱动信号幅度为1.66 V所产生激光自混合振动信号的1/2,因此可以通过激光自混合信号测量获得待测振动物体振动信息的测量。

关键词：光学测量垂直腔面发射激光器(VCSEL) 自混合振动测量仪

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激光自混合测速实验装置精度研究

光电工程 2010年第6期37卷 6-10页

作者：吕亮戴绩俊朱军甄胜来俞本利徐军谢建平赵天鹏明海安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室合肥230039 中国科学技术大学光子技术研究所合肥230026

本文对所研制的半导体激光自混合测速系统在4.06~475.3mm/s的速度范围内获得了1%左右的速度精度进行了报道。同时,我们针对激光自混合测速系统的试验装置对速度测量精度进行系统研究,重点讨论了激光光谱谱宽、速度分布、散斑、电子学线... 详细信息

本文对所研制的半导体激光自混合测速系统在4.06~475.3mm/s的速度范围内获得了1%左右的速度精度进行了报道。同时,我们针对激光自混合测速系统的试验装置对速度测量精度进行系统研究,重点讨论了激光光谱谱宽、速度分布、散斑、电子学线路对多普勒信号展宽的影响。分析结果表明,散斑信号在待测速度较小时所造成的多普勒信号展宽是激光自混合测速系统测速精度下降的主要原因。采用提高采样时间以及改进电子学处理系统的方式,是提高激光自混合测速系统精度的一个较好途径。

关键词：半导体激光器自混合速度测量自混合信号

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基于自混合散斑干涉的转速测量

光学技术 2019年第2期45卷 188-191页

作者：高丙坤李昊燃青晨东北石油大学电气信息工程学院黑龙江大庆163000

基于自混合散斑干涉的转速测量,提出一种新型的转速测量方法。激光自混合散斑系统作为测量和参考光,利用自混合散斑信号的频谱来提取物体运动时自混合散斑信号发生的频移,实现转速的测量。利用F-P腔及快速傅里叶变换对理论进行分析及实... 详细信息

基于自混合散斑干涉的转速测量,提出一种新型的转速测量方法。激光自混合散斑系统作为测量和参考光,利用自混合散斑信号的频谱来提取物体运动时自混合散斑信号发生的频移,实现转速的测量。利用F-P腔及快速傅里叶变换对理论进行分析及实验验证,实验结果表明方法可以精确的实现测量转速,误差在2%以内。

关键词：自混合散斑快速傅里叶变换频谱测速

基于激光自混合干涉技术实现微小振动测量的研究

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光学技术 2024年第5期50卷 613-618页

作者：梁焜王雨宁周健国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073 国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073

提出搭建新型激光自混合干涉系统,利用激光自混合干涉效应,选用窄线宽低噪声线偏振固体激光器作为光源,增加EOM电光调制晶体,引入电光正交调制解调算法。实验和理论分析表明,激光自混合干涉能够实现弱反馈下的振动测量,且新搭建的自混... 详细信息

提出搭建新型激光自混合干涉系统,利用激光自混合干涉效应,选用窄线宽低噪声线偏振固体激光器作为光源,增加EOM电光调制晶体,引入电光正交调制解调算法。实验和理论分析表明,激光自混合干涉能够实现弱反馈下的振动测量,且新搭建的自混合系统结构简单,操作方便,易实现小型化;电光正交调制解调算法解决了反解卷的跃变点迁移问题,提高了信号处理速度和测量的实时性。因此电光调制解调的激光自混合干涉仪,能够克服靶镜对于干涉仪应用场景的限制,实现非合作表面微小振动的纳米级高精度的实时测量。

关键词：自混合激光非合作表面电光调制

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激光自混合干涉测速技术

红外与激光工程 2008年第S3期37卷 182-187页

讨论了激光自混合测速的原理、发展现状及关键技术。基于三镜腔模型,详细讨论了激光自混合测速的原理。反馈光与激光器腔内光混合,调制激光器的输出功率和频率,通过信号处理得到频移量,从而计算出物体的运动速度。当前,激光自混合测速... 详细信息

讨论了激光自混合测速的原理、发展现状及关键技术。基于三镜腔模型,详细讨论了激光自混合测速的原理。反馈光与激光器腔内光混合,调制激光器的输出功率和频率,通过信号处理得到频移量,从而计算出物体的运动速度。当前,激光自混合测速技术尚处于发展阶段。主要针对低速、匀速的运动物体,速度测量范围为几mm/s至几十m/s,测量精度为1%;尚未建立普遍适用的测速模型,对影响自混合测速精度的因素研究还不成熟;信号处理和硬件实现的报道较少。激光自混合测速还有许多关键技术有待解决:高速、变速运动对象测速未见报道;高精度、大动态范围的信号处理技术有待发展;需要研究普遍适用的用于速度方向辨别的方法等。

关键词：激光测量自混合干涉测量速度测量微光机电系统

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边发射半导体激光器自混合测速仪研究

量子电子学报 2010年第5期27卷 602-606页

作者：吕亮戴绩俊朱军甄胜来郝文良俞本利安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室安徽合肥230039

基于自混合现象的新型干涉技术,由于其结构简单、低成本的优点,目前在位移、速度、振动、距离等测量领域得到广泛应用。采用边发射半导体激光器作为激光自混合速度测量系统的激光光源,针对不同表面类型、采样时间、注入电流、信号处理... 详细信息

基于自混合现象的新型干涉技术,由于其结构简单、低成本的优点,目前在位移、速度、振动、距离等测量领域得到广泛应用。采用边发射半导体激光器作为激光自混合速度测量系统的激光光源,针对不同表面类型、采样时间、注入电流、信号处理系统对自混合测速结果的影响进行实验研究和讨论分析。结果表明不同反馈和采样时间(0.1 s,1 s)均能满足高精度测速要求。同时,实验中采用合适的激光工作电流(激光器阈值电流1.1倍以上)并结合零点控制技术能够获得信噪比更大激光自混合测速信号。这些结论对深入分析自混合信号的产生机理以及半导体激光自混合测量系统的优化具有参考意义。

关键词：光学测量边发射半导体射激光器自混合速度测量仪

分布式布拉格反射光纤激光器自混合尾纤调制技术

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安徽大学学报（自然科学版） 2016年第4期40卷 44-49页

作者：吴爽吕亮安徽大学物理与材料科学学院安徽合肥230601

激光自混合干涉技术是一种新型测量技术,其具有结构简单、紧凑、易准直等优点,因而广泛应用于振动测量领域.采用压电陶瓷尾纤调制技术,对分布式布拉格反射光纤激光器自混合干涉系统进行调制,最终实现了对外界物体振动信号的重构.重构结... 详细信息

激光自混合干涉技术是一种新型测量技术,其具有结构简单、紧凑、易准直等优点,因而广泛应用于振动测量领域.采用压电陶瓷尾纤调制技术,对分布式布拉格反射光纤激光器自混合干涉系统进行调制,最终实现了对外界物体振动信号的重构.重构结果表明,当外界振动物体峰峰值在λ/4到2λ范围时,重构振动信号的峰峰值误差低于0.3%.

关键词：自混合外腔调制