УДК: 
531.715.1

АВТОДИННАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ РАССТОЯНИЯ ПРИ МОДУЛЯЦИИ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЛАЗЕРА

Аннотация

Приведено теоретическое описание метода определения расстояния до объекта при изменении длины волны излучения полупроводникового лазерного автодина. Представлен результат компьютерного моделирования автодинного сигнала и его низкочастотного спектра при гармонической модуляции длины волны излучения лазерного диода. Теоретически обоснован выбор набора спектральных гармоник низкочастотного спектра автодинного сигнала при определении расстояния до объекта. Приведены результаты измерений расстояния до объекта с помощью лазерного диода, работающего в автодином режиме, при величине девиации частоты излучения, соответствующей 0.00046% длины волны излучения лазерного диода.

DOI: 
10.18500/1817-3020-2015-15-3-12-18
Литература

1. Amann M. C., Bosch T., Lescure M., Myllyla R., Rioux M. Laser ranging : a critical review of usual technique for distance measurement // Opt. Eng. 2001. Vol. 40, № 1. P. 10–19.

2. Giuliani G., Norgia M., Donati S., Bosch T. Laser diode self-mixing technique for sensing applications // J. Opt. A : Pure Appl. Opt. 2002. Vol. 4, № 6. P. 283–S294.
3. Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Измерение микро- и нановибраций и перемещений с использованием полупроводниковых лазерных автодинов // Квант. электроника. 2011. Т. 41, № 1. С. 86–94.
4. Соболев В. С., Кащеева Г. А. Активная лазерная интерферометрия с частотной модуляцией // Автометрия. 2008. Т. 44, № 6. С. 49–65.
5. Norgia M., Giuliani G., Donati S. Absolute Distance Measurement With Improved Accuracy Using Laser Diode Self-Mixing Interferometry in a Closed Loop // IEEE transaction on instrumentation amd measurement. 2007. Vol. 56, №. 5. P. 1894–1900.
6. Guo D., Wang M. Self-mixing interferometry based on a double modulation technique for absolute distance measurement // Appl.Opt. 2007. Vol. 46, № 9. P. 1486– 1491.
7. Unlocking dynamical diversity : Optical feedback effects on semiconductor lasers / eds. D. M. Kane, K. Alan Shore. John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, 2005. 333 p.
8. Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Полупроводниковые лазерные автодины для измерения параметров движения при микро- и наносмещениях. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2014. 136 с.
9. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Авдеев К. С. Изменение спектра сигнала лазерного полупроводникового автодина при фокусировке излучения // Изв. вузов. ПНД. 2009. Т. 17, № 2. С. 54–65.
10. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Кащавцев Е. О., Калинкин М. Ю. Измерение амплитуды нановибраций с помощью полупроводникового лазерного автодина с учетом влияния обратной связи // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38, № 12. С. 81–86.
11. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Авдеев К. С. Определение расстояния до объекта с помощью частотномодулированного полупроводникового лазерного автодина //Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33, вып 21. С. 72–77.
12. Lang R., Kobayashi K. External optical feedback effects on semiconductor injection laser properties // IEEE J. Quantum Electron. 1980. Vol. QE-16, № 3. P. 347–355.
13. Olesen H., Osmundsen J. H., Tromborg B. Nonlinear dynamics and spectral behavior for an external cavity laser // IEEE J. Quantum Electron. 1986. Vol. QE-22, № 6. P. 762–773.
14. Schunk N., Petermann K. Numerical analysis of the feedback regimes for a single-mode semiconductor lasers with external feedback // IEEE J. Quantum Electron. 1988. Vol. 24, № 7. P. 1242–1247.
15. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Авдеев К. С. Применение полупроводникового лазерного автодина с модуляцией длины волны излучения для определения расстояния до объекта // Нано- и микросистемная техника. 2009. № 2. С. 43–47.
16. Вагарин В. А., Скрипаль А. В., Усанов Д. А. Об ограничениях в применении спектрального метода определения амплитуды вибраций // Автометрия. 1994. № 1. С. 89–90.

стр. 12
Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):