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激光自混合角度测量技术是利用外部反馈物角度变化引起回馈光变化,使得激光器输出激光功率发生调制的一种高精度、高分辨率的新型角度测量方法。针对目前激光自混合测角方案中反馈物旋转角度过大造成反馈光无法回到激光器内造成测量范围较窄的问题,我们提出了一种基于激光自混合原理的全角范围、高分辨率、高精度的角度测量方案,解决了目前激光自混合测量方案中测量范围较小的问题,并提高了角度测量的分辨率和精度,极大满足了现代工业对高精度角度测量需求。同时我们将激光自混合测角系统与微型、高灵敏度的光学微腔结合,利用拉曼微腔激光器作为系统光源,对微结构下的角度传感进行了详细理论分析和探索。 本文的创新点包括以下几个部分: 1.基于激光自混合原理,本文提出了一种新型激光自混合角度测量方案,并对该方案进行详细的理论模型建立和仿真分析,该方案可实现全角范围内的微弧度量级分辨率的角度测量。 2.在理论分析的基础上,利用氦氖激光器作为系统光源,以互成夹角为α的平面镜作为反馈面开展角度测量实验,并对比分析了不同顶点距离和不同镜面夹角下的实验结果和误差来源。 3.结合光学微腔耦合原理,利用拉曼微腔激光器作为光源,在拉曼微腔激光器中引入反馈信息,对微结构下的角度传感进行了理论分析和探索,该角度测量系统能够实现角度信号的增益可调,且适用于反馈信号较弱等特殊场合下角度测量。