【摘 要】
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与传统干涉测量方式相比,激光回馈干涉法凭借灵敏度高、结构紧凑、无需准直等优势,成为了检测微弱信号的计量学方法之一。但现有激光回馈干涉系统中低频噪声严重限制了该技术的应用场合。因此,我们提出一种基于移频技术的全光纤结构的激光回馈干涉位移传感系统,通过结合声光调制技术有效解决低频噪声对待测信号的干扰,成功实现了非合作目标几十皮米级的微小位移传感。同时,通过建立激光回馈移频干涉位移传感系统中探测灵敏度的
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与传统干涉测量方式相比,激光回馈干涉法凭借灵敏度高、结构紧凑、无需准直等优势,成为了检测微弱信号的计量学方法之一。但现有激光回馈干涉系统中低频噪声严重限制了该技术的应用场合。因此,我们提出一种基于移频技术的全光纤结构的激光回馈干涉位移传感系统,通过结合声光调制技术有效解决低频噪声对待测信号的干扰,成功实现了非合作目标几十皮米级的微小位移传感。同时,通过建立激光回馈移频干涉位移传感系统中探测灵敏度的相关理论模型和开展相应的实验研究,成功实现了系统探测灵敏度的重要参数增益介质荧光寿命的实时无损测量。本文的创新点主要包括以下几个部分:1.结合三镜腔理论模型和L-K速率方程建立可调移频激光回馈干涉位移传感模型,并通过仿真模拟探究不同参量对可调移频激光回馈干涉系统探测灵敏度的影响。2.依据激光器中增益介质荧光寿命与其弛豫振荡特性之间的内在联系,实现不同光纤激光器中增益介质荧光寿命的实时无损测量,并对影响系统测量精度的误差来源展开分析。3.在传统自混合干涉仪的基础上,引入声光调制技术,提出一种基于移频效应的激光回馈干涉位移传感系统,该方案有效避免了低频噪声干扰,实现了弱反馈条件下待测目标极小位移的测量。4.现有结合移频技术的激光回馈干涉传感系统大多在结构上存在着光路复杂且无法弯曲、改变及遮挡等问题,故采用全光纤结构光路,提高了可调移频激光回馈干涉系统在复杂、狭窄等恶劣检测环境中的适用性。
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