论文部分内容阅读
随着现代科学技术的发展,许多领域对于实现相关物理量精准测量的要求越来越高,而自混合干涉技术作为一项精密测量技术,其系统结构简单、紧凑且易准直,已经被大量的学者广泛地研究并应用于高灵敏和高分辨率的光学非接触测量中。本学位论文基于自混合干涉效应,分别测量了自混合干涉系统中的反馈因子C,半导体激光器和He-Ne激光器的自由光谱范围FSR以及半导体激光器腔体温度和外腔环境温度。理论研究中,结合了L-K速率方程模型,三镜腔模型以及多纵模激光器干涉混频模型提出了相应的测量反馈因子C,自由光谱范围FSR,激光器谐振腔温度和环境温度的理论模型。实验上,分别搭建了测量自混合干涉系统中的反馈因子C,半导体激光器和He-Ne激光器的自由光谱范围FSR以及半导体激光器腔体温度和外腔环境温度的系统,实现了自混合干涉系统中的反馈因子C,半导体激光器和He-Ne激光器的自由光谱范围FSR以及半导体激光器腔体温度和外腔环境温度的准确测量,并对将测量结果与理论模拟结果进行了对比和分析。 本文的创新点主要包括: 1.提出一种利用功率跳变差测量自混合干涉系统中反馈因子C的新方法,建立了相应的功率跳变差测C理论模型并进行了仿真模拟,搭建了功率跳变差测C的实验系统,实现了自混合干涉系统中反馈因子C值的准确测量,并对实验结果进行了深入讨论和分析; 2.提出了一种基于多纵模自混合效应测量激光器自由光谱范围FSR的新方法,建立了相应的激光自混合测FSR的理论模型并进行了仿真模拟,分别搭建了相应的半导体激光器和He-Ne激光器FSR测量系统,实现了半导体激光器和He-Ne激光器的FSR测量,并对双纵模干涉信号的相位延迟以及测量适用的反馈水平等相关特性做了深入的研究。 3.提出了利用多纵模自混合效应测量半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的新方法,建立了相应的激光自混合效应测量半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的理论模型并进行了仿真模拟,分别搭建了测量半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的测量系统,实现了半导体激光器谐振腔腔体温度和外腔环境温度的精确测量,并对测量的精度和误差来源进行了相关的讨论和分析。