半導(dǎo)體激光器的自混合散斑干涉測量流體速度.pdf

1、適度相干光從粗糙表面反射或通過折射率無規(guī)則漲落的媒質(zhì)傳播時,形成無規(guī)則的顆粒狀的強度分布,這就是散斑圖.由于散斑是由被隨機表面各個散射元散射回的光波之間的干涉形成的,因而它是隨機表面某些信息的攜帶者,這樣,借助于散斑不僅可以研究粗糙表面本身,而且還可以研究它的形狀和位置的變化.當(dāng)隨機散射平面移動時,散斑場的空間分布也將隨之迅速變化,我們稱之為動態(tài)散斑.如果散射面與其平面法線橫向運動,探測面上的散斑會跟隨散射表面的運動.動態(tài)散斑統(tǒng)計性質(zhì)已

2、被用于測量運動物體的速度."激光反饋效應(yīng)"即"激光自混合"是指激光器的出射光被外部反射物反射或散射后,其中一部分光又被反饋回激光器的諧振腔.重新注入的激光與激光腔內(nèi)的光混合,引起輸出功率變化和頻率變化,形成外光學(xué)反饋效應(yīng).半導(dǎo)體激光器的光學(xué)反饋效應(yīng)會產(chǎn)生跳模,頻率不穩(wěn)定或者混沌,增加噪聲,加寬譜線,一直被認為是嚴重影響激光光譜性質(zhì)的干擾源.隨著研究的深入,人們逐漸由消除光反饋的不利影響到主動利用光反饋現(xiàn)象進行物理量的測量,從而形成半導(dǎo)體

3、激光自混合干涉技術(shù).結(jié)合自混合干涉和散斑的原理,將自混合散斑現(xiàn)象引入激光二極管.讓半導(dǎo)體激光器的光學(xué)反饋來自垂直地照射的粗糙表面,把光強調(diào)制成為隨機的散斑信號.封裝在激光二極管管殼內(nèi)另一側(cè)的光電二極管,檢測光學(xué)反饋生成的散斑信號,確定物體的狀態(tài).該文采用Fabry-Perot(F-P)腔模型來研究半導(dǎo)體激光器內(nèi)產(chǎn)生的自混合散斑干涉.分析了外強長度和照明寬度的變化對激光器輸出特性的影響.模擬并通過實驗驗證了自混合散斑干涉信號的波動與溶液橫