三纵模激光自混合系统测量激光器自由光谱范围研究

激光自混合干涉技术具有灵敏度高、易准直、可以实现非接触测量等优点。基于多纵模激光自混合干涉系统中自混合信号波形随外腔长度发生周期性变化的物理现象,提出一种利用三纵模激光自混合振动传感系统测量激光器自由光谱范围(FSR)的新方案。结合干涉混频理论和三镜腔理论,首次建立了三纵模激光自混合振动传感系统测量激光器FSR的理论模型并进行了仿真模拟。实验结果表明尾纤半导体激光器FSR受外部环境影响,其变化范围为163.93∼175.64 GHz,对应测量系统的位移分辨率和频率分辨率分别为0.01 mm和1.91 GHz。所研究的激光器FSR测量系统具备分辨率高、系统紧凑、成本低廉等优势,可适用于不同类型激光器自由光谱范围测量。

激光自混合干涉法亚微米及纳米颗粒测量中的反问题

基于Kaczmarz投影算法对反问题进行了详细的研究。选取颗粒线分布函数作为反演对象,改进了Kaczmarz投影算法,使投影过程发生在较大夹角的超平面之间。数值模拟了含5%和10%的测量误差时宽单峰、窄单峰、双峰和三峰四种粒径分布的反演,结果显示改进投影算法得出的粒径分布与输入的粒径分布更好得吻合。实验测量了标称为60nm和180nm两种单分散颗粒,结果表明改进投影算法得出的粒径分别为54.95nm和190.55nm,而原先投影算法得出的粒径为83.18nm和288.40nm,进一步显示改进投影算法提高了测量结果的准确性。