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在基于激光自混合干涉的理论上,提出了一种利用二次反馈激光自混合干涉的新型测距方法。利用三角波电流对半导体激光器进行调制,得到一次反馈自混合干涉信号。通过对信号分析可知,当半导体激光器被调制后,会产生一系列的模跳,模跳的数量与绝对距离成正比。通过计算在一个三角波电流调制周期内模跳的数量,就可以求出绝对距离。利用多重激光自混合的概念,提出该种新型测距方法。建立了距离测量系统,进行了实验验证。实验结果表明:由于步长分辨率精度的提高,测距精度明显提高。 相似文献
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外腔半导体激光器中反馈耦合系数及介持吸收系数的测量 总被引:1,自引:0,他引:1
在室温下研究了外腔反馈对GaAlAs量子阱半导体激光器阈值的影响,提出了测量实际反馈量及半导体激光器增益介质吸收系数的方法。利用所测反馈系数汲阈值得到了反馈耦合因子k,驱动电流和增益之间的系数ζ以及实验所用半导体激光器增益介质的吸收系数。 相似文献
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半导体激光器是现代通讯领域的核心器件.研究和开发具有高稳定性、高功率、高光束质量、窄线宽的单模半导体激光器是目前半导体激光器研究领域的一个重要的研究方向.本文在窄脊型边发射半导体激光器的结构基础上,提出并研制了一种在980 nm波段附近的利用有源多模干涉波导结构作为激光器的主要增益区,利用增益耦合式分布反馈光栅对激光器的纵向模式进行调制的新型边发射半导体激光器芯片结构.通过对比实验可以看出,这种激光器相较于一般的分布反馈式半导体激光器,其具有更高的斜率效率和输出功率;而相较于一般的多模干涉波导激光器,这种激光器具有更高的光束质量和更好的稳定性.同时,由于在芯片设计和制造过程中采用了表面刻蚀形成的高阶分布反馈光栅,这种激光芯片的制造无需二次外延,只需要微米量级精度的i线光刻即可实现,是一种制备工艺较为简单、制造成本较低、利于商用量产的芯片结构. 相似文献
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飞秒光梳被广泛用于时间频率技术和精密光谱测量,由其时频特性所衍生的绝对测距技术以可溯源、大尺寸、高精度等优点有望成为未来长度计量的最重要手段.本文提出了一种基于飞秒光梳多路同步锁相的多波长干涉实时绝对测距方法,使多个连续波激光器通过光学锁相环技术同步锁定到飞秒光梳梳模上,通过多路同步相位测量和小数重合算法最终实现绝对距离测量.所提测量方法不仅能保留传统激光干涉测距的高分辨力和精度,而且可溯源至时间频率基准,对高精度长度测量、尤其是对物理复现“米”的定义具有重要计量意义.测距实验证明,四波长干涉测距的非模糊度量程达到44.6 mm,折射率波动导致非模糊度量程变化为纳米量级;多波长干涉测距的非模糊度量程也受制于空气折射率的测量误差,多波长干涉绝对测距的非模糊度量程在实验室环境下可达数米、甚至几十米,并通过2米线性位移实验证明了多波长绝对测距的大量程和线性测量性能. 相似文献
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提出一种基于半导体激光器泵浦Nd∶YAG微片激光器的回馈干涉系统,适合于非配合目标的位移和绝对距离测量。该测量系统包括移频回馈干涉光学系统,基于泵浦调制的微片激光器调频系统和相敏检波信号处理系统3部分。介绍了移频回馈干涉的原理,给出了位移测量和绝对距离测量应用的原理和测量方法,分析了测量的分辨率。实际测量了发黑工件表面的位移和绝对距离。实验结果表明,该回馈干涉系统灵敏度高,对被测表面反射率的要求很低,兼有对非配合目标的高分辨率位移测量和绝对距离测量的能力。 相似文献
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本文介绍了一种用半导体激光器改进测金属扬氏模量实验的方法,提高了测量精度,简化了操作过程,节省了实验装置。 相似文献
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本文提出了一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距的新方法, 结合基于双光梳互相关的多外差距离测量和基于重复频率的梳间拍频距离测量, 在不需要依靠脉冲飞行时间先验判断以及扫描重复频率或扫描参考光路的前提下实现km量程高精度绝对测距. 文章在光梳基本原理和测距方案的基础上, 建立了基于双光梳的大尺寸距离测量链理论模型, 讨论了多外差最低谱线和光梳重复频率稳定度对测量结果的影响, 并进行了大量仿真计算; 仿真结果表明, 在理想相位解调精度的前提下, 该方法的测距误差优于± 50 pm, 且多外差最低谱线的频率偏差对测距造成的影响远低于多外差测量的测距分辨力, 验证了该方法能够用于开展大尺寸高精度绝对测距研究.
关键词:
激光测距
飞秒光梳
重复频率
多外差干涉 相似文献
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由于鉴相精度限制、电路等引入的附加相移干扰等因素,传统相位测距技术精度的提高受到了限制.采用二次偏振调制技术对相位测距技术进行了改进.利用二次偏振调制方法能够直接在相位调制器上对两次调制信号的相位差进行解调,大幅度简化了系统的复杂程度.采用变频方法替代传统的鉴相方法,从而系统的测量精度不再受鉴相问题的困扰.从理论上得到系统输出光强与调制频率成正余弦关系,并进行了实验验证.基于变频测距的实验中,系统频率的稳定度优于10-6,测量精度可以达到±10.6μm(被测距离为4.5 m).并对一段长200 m的光纤进行了实际测量,得到了清晰的调制频率与系统输出光强的曲线. 相似文献
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Semiconductor fiber temperature sensors have been used widely in many fields, but most of them pick up temperature by measuring the optical intensity of certain fixed narrow-band in absorption spectrum.Furthermore, they are sensitive to the loss of optical intensity and the fluctuation of light source power.The novel temperature measurement system proposed in this paper is based on the semiconductor absorption theory and the spectral analysis of method. To measure temperature, the sensor model detects not the certain narrow-band spectrum but the most spectra of the optical absorption edge. Therefore the measurement accuracy and the stability can be improved greatly. Experimental results are in agreement with theoretical analysis results perfectly. 相似文献
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Motoichi Ohtsu 《Optical and Quantum Electronics》1988,20(4):283-300
Three promising methods of improving temporal coherence in semiconductor lasers are reviewed. They are the development of novel laser devices, a technique of optical feedback and a technique of electrical feedback. The main discussion in this paper is focused on the technique of electrical feedback. The theoretical limit of frequency stability and recent experimental results are presented with respect to the following five subjects which are indispensable in the realization of highly coherent lasers: (a) frequency stabilization; (b) improvements in frequency reproducibility; (c) linewidth reduction; (d) frequency tracking; and (e) stable, accurate and wideband frequency sweep. 相似文献
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Anisotropic optical feedback of single frequency intra-cavity He--Ne laser 总被引:1,自引:0,他引:1 下载免费PDF全文
This paper presents the anisotropic optical feedback of a single
frequency intra-cavity He--Ne laser. A novel phenomenon was
discovered that the laser output an elliptical polarized frequency
instead of the initial linear polarized one. Two intensities with a
phase difference were detected, both of which were modulated in the
form of cosine wave and a fringe shift corresponds to a λ/2
movement of the feedback mirror. The phase difference can be
continuously modulated by the wave plate in the external cavity.
Frequency stabilization was used to stabilize the laser frequency so
as to enlarge the measuring range and improve the measurement
precision. This anisotropic optical feedback system offers a
potential displacement measurement technology with the function of
subdivision of λ/2 and in-time direction judgment.
The three-mirror Fabry--Perot cavity model is used to present the
experimental results. Given the lack of need of lasing adjustment,
this full intra-cavity laser can significantly improve the
simplicity and stability of the optical feedback system. 相似文献
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提出一种利用光频梳和可调谐半导体激光器提高台阶高度测量准确度的方法. 通过将可调谐激光器锁定至光频梳,可对激光器的输出波长进行精确锁定与测量.基于可调合成波长链原理,利用锁定后的半导体激光器构建了一套台阶高度测量方案,该方案可消除合成波长误差对台阶高度测量不确定度的影响. 采用一台可调谐半导体激光器和光频梳进行了5000 s的连续锁定实验, 结果表明,锁定后的可调谐半导体激光器的频率稳定度达 1.8×10-12.该方法的理论测量不确定度约为7.9 nm, 且测量结果可溯源至时间频率基准. 相似文献