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博士学位论文
相位调制型激光自混合干涉测量
微纳米技术的研究
研究生:ⅹⅹⅹ指导教师:ⅹⅹ教授培养单位:物理科学与技术学院一级学科:电子科学与技术二级学科:物理电子学完成时间:2007年3月10日答辩时间:2007年5月25日
博士学位论文物理电子学ⅹⅹ南京师范大学 学位论文独创性声明
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有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向或机构送交电子和纸质文档保密论文 摘 要
激光自混合干涉是指激光器输出的光被外部物体反射或散射后,其中一部分光又反馈回激光器的谐振腔.反馈光携带了外部物体的信息,与腔内光相混合后,调制激光器的输出,形成自混合干涉.激光的自混合干涉来源于激光器的外部光反馈效应,以前人们总是设法消除光反馈的影响,后来逐渐的由消除光反馈的不利影响到主动利用光反馈效应检测物理量,从而形成了一门新的技术.
为了提高自混合干涉的微位移测量精度,高精度的相位测量法被引入自混合干涉技术中,已见报道主要有两种方法:注入电流调制和外腔长度调制方法.等
等等等等等等等等等等等等
关 键 词: Abstract
Whenaportionoflightemittedfromalasersourceisreflectedorscatteredbackintothelasercitybyanexternaltarget,thereflectedlightwillmixwiththelightinsidethecity,causingamodulationofthelaseroutputpower.Thisphenomenoniscalledasself-mixinginterference(I),inwhichthereflectedlightcarriessomeinformationoftheexternaltarget.Theself-mixinginterferenceeromtheopticalfeedbackeffect.Peoplealwaystriedtoeliminatetheopticalfeedbackeffectpreviously.Graduallypeoplebegantomakeuseofitactivelytomeasuresomephysicalquantities,thusself-mixinginterferencetechnologywasbroughtforth.
Inordertoimprovethedisplacementmeasurementaccuracyoftheself-mixinginterference,highaccuracyphasemeasurementmethodisintroducedintotheIsystem.等等
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Keywords:Self-mixinginterference,Phasemodulation,Electro-opticmodulator 目录
摘 要I
AbstractII
第1章绪论1
1.1激光自混合干涉技术的兴起及发展1
1.2激光自混合干涉技术各国研究现状1
1.2.1以S.Donati为代表的意大利研究小组1
1.2.2以Gratten为代表的英国研究小组2
第2章激光自混合干涉效应基本理论及实验研究3
2.1激光自混合干涉系统理论模型3
2.2激光自混合干涉现象定量观察4
2.2.1实验装置4
2.2.2实验结果4
第6章结论5
附录A6
2.17中实验得到的自混合干涉条纹数和表1中的理论值相比较发现,实验条纹数和理论值基本符合,也就是从实验上验证了一个自混合干涉条纹对应与外腔λ/2移动,而自混合干涉条纹的倾斜情况则可以用来确定PZT的位移方向.表2.μm)理论计算的条纹数(a)
(b)
(c)0.7μm
1.3μm
2μm2.2
4.1
6.3 第6章结论
量程和分辨率的提高是所有测量技术追求的共同目标,自混合干涉系统具有传统干涉系统所无法比拟的结构简单,紧凑,干涉信号含有方向信息等优势,但传统干涉技术由于其悠久的历史,在提高干涉相位测量精度方面积累了许多成熟的技术,相应如此,自混合干涉信号处理方法研究起步较晚,这方面有待于深入研究.
为了提高自混合干涉的微位移测量精度,高精度的相位测量法被引入自混合干涉中,已见报道主要有两种方法:线性电流调制和外腔长度调制方法.注入电流调制是半导体激光自混合干涉仪最常用的一种调制方法,通过改变半导体激光器的注入电流来调制单模激光器的输出频率.但电流调制以其固有的缺点,如温漂大,边模抑制比低,波长连续调制范围小等等,制约了其应用的范围.
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附录A
表A1ELD63NT15型LD电气参数
参考文献
M.Fujiwara,K.KubotaandR.Long.Low-frequencyintensityfluctuationinlaserdiodewithexternalopticalfeedback.Appl.Phys.Lett.,1981,38(4):217-220
H.Yasaka,Y.Yoshikuni,H.Kawaguchi.FMnoiseandspectrallinewidthreductionbyincoherentopticalnegativefeedback.IEEE.J.Q.E.,1991,27(2):193-204
L.Goldberg.Spectralcharacteristicsofsemiconductorlaserwithopticalfeedback.IEEEJ.Q.E.,1982,18(6):555-563
T.Chartier,B.Mezine,F.Sanchez,etal.OpticalfeedbackeffectsinNd-dopedfiberlaserswithbroadbandspectra.Appl.Opt.,1996,35(12):2016-2022
等
等 在读期间发表的学术论文及研究成果
D.Guo,M.WangandS.Tan,Self-mixinginterferometerbasedonsinusoidalphasemodulatingtechnique.OpticsExpress,2005,131537-1543(SCI&,EI)
D.GuoandM.Wang,Self-mixinginterferometerbasedontemporal-carrierphase-shiftingtechniqueformicro-displacementreconstruction.OpticsCommunications,2006,263(1):91-97(SCI&,EI)
D.GuoandM.WangSelf-mixinginterferometrybasedonadoublemodulationtechniqueforabsolutedistancemeasurement.Applied.Optics,2007,46(9):1486-1491(SCI&,EI)
郭冬梅,谈苏庆,王鸣,正弦相位调制自混合干涉微位移测量精度分析光学学报2006,26(6)845-850(EI)
D.GuoandM.Wang,Anewself-mixinginterferometerformicro-displacementreconstruction.Proc.ofSPIE,2006,6341:634123(EI) 致谢
衷心感谢我的导师等等
II
摘 要
Abstract
目录
第1章绪论
第2章激光自混合干涉效应基本理论及实验研究
第6章结论
附录