基于特殊外腔結(jié)構(gòu)自混合干涉理論的研究及實驗觀察.pdf

1、激光自混合干涉也被稱為光反饋自混合干涉或注入調(diào)制效應(yīng)，它是指激光器輸出的光被外部物體反射或者散射后，其中一部分光又被反饋回激光器的諧振腔內(nèi)，反饋光攜帶了外部物體的物理信息并與激光腔內(nèi)的光混合，調(diào)制激光器的輸出功率和輸出頻率，形成激光自混合干涉效應(yīng)。激光自混合干涉信號與傳統(tǒng)的雙光束干涉有著相似之處，但其特性又區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的干涉，并不符合傳統(tǒng)的干涉理論，由此被稱作新型干涉測量技術(shù)。激光自混合干涉系統(tǒng)對比于傳統(tǒng)的干涉測量系統(tǒng)具有很多的優(yōu)點

2、，例如:結(jié)構(gòu)簡單，易準直，光路緊湊，成本低等。由此激光自混合干涉技術(shù)得到了各國學(xué)者的關(guān)注，并在測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
　　現(xiàn)階段國內(nèi)外學(xué)者的研究方向主要集中在以下三個方面，(1)激光自混合干涉的應(yīng)用研究;(2)激光自混合干涉不同光源種類的研究;(3)利用各種信號處理方法和算法提高激光自混合干涉測量精度。但很少有學(xué)者針對特殊外腔結(jié)構(gòu)激光自混合干涉進行研究，本文分別研究了外腔為共焦點結(jié)構(gòu)和多路反饋結(jié)構(gòu)的激光自混合干涉。首先結(jié)合共焦點激光顯

3、微鏡原理利用傅里葉光學(xué)原理和共焦點原理對外腔為共焦點結(jié)構(gòu)的激光自混合干涉進行了理論分析，并根據(jù)所得理論進行了數(shù)值仿真，然后進行實驗觀察驗證了理論推導(dǎo)和數(shù)值仿真的正確性。從仿真和實驗得到共焦點外腔結(jié)構(gòu)激光自混合干涉信號的包絡(luò)類似于共焦點激光顯微鏡軸向響應(yīng)信號為類Sa函數(shù)曲線信號，當(dāng)透鏡數(shù)值孔徑小于一定值且待測目標運動幅值較小時，干涉信號類似于傳統(tǒng)的激光自混合干涉信號。接著文章對多路反饋外腔結(jié)構(gòu)激光自混合干涉進行了理論分析，數(shù)值仿真及實驗觀