全光纖可調(diào)諧激光器自混合絕對(duì)距離測(cè)量研究.pdf

1、自混合測(cè)距技術(shù)憑借結(jié)構(gòu)緊湊、光路簡(jiǎn)單、無(wú)需外部光分束器件等諸多優(yōu)勢(shì)，近年受到研究者廣泛關(guān)注?，F(xiàn)有傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光自混合測(cè)距技術(shù)受制于激光器輸出波長(zhǎng)線(xiàn)性調(diào)諧范圍及功率波動(dòng)影響，極大制約了測(cè)量分辨率、精度，并限制其使用場(chǎng)合。本學(xué)位論文提出一種結(jié)合光纖技術(shù)的全光纖結(jié)構(gòu)激光自混合測(cè)距系統(tǒng)，具有光路安排靈活、空間分辨率高、防電磁干擾、并可與通訊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通等優(yōu)勢(shì)，可避免傳統(tǒng)激光自混合測(cè)距方案的上述缺陷。理論研究上，我們結(jié)合三鏡腔理論、光放大方程和邊

2、界條件方程，建立了光纖激光器自混合測(cè)距系統(tǒng)的理論模型。深入研究了全光纖線(xiàn)性腔激光器和環(huán)形腔激光器自混合測(cè)距技術(shù)的原理，推導(dǎo)出激光器外腔距離與自混合信號(hào)波動(dòng)頻率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;實(shí)驗(yàn)研究上，設(shè)計(jì)并搭建了兩種調(diào)諧機(jī)制、兩種腔體結(jié)構(gòu)的全光纖型激光自混合測(cè)距系統(tǒng)，重點(diǎn)研究分析兩種腔體結(jié)構(gòu)下全光纖型激光自混合測(cè)距傳感系統(tǒng)特性。同時(shí)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)環(huán)境、檢測(cè)電路噪聲、光纖特征參數(shù)、出射光束參數(shù)、光反饋強(qiáng)度的深度優(yōu)化，進(jìn)一步提高了激光自混合絕對(duì)距離傳感系統(tǒng)整

3、體性能。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括:
　　1.建立基于可調(diào)諧線(xiàn)性腔光纖激光器及可調(diào)諧環(huán)形腔光纖激光器的激光自混合絕對(duì)距離傳感理論模型，針對(duì)兩種腔體結(jié)構(gòu)的激光自混合傳感理論模型進(jìn)行深入討論和分析;
　　2.基于光纖光柵波長(zhǎng)調(diào)諧機(jī)理，搭建一套全光纖線(xiàn)性腔激光器自混合測(cè)距系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外腔絕對(duì)距離的測(cè)量，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　3.結(jié)合可調(diào)諧FFP濾波器，搭建全光纖環(huán)形腔激光器自混合測(cè)距系統(tǒng)，進(jìn)行目標(biāo)物距離測(cè)量實(shí)