[發明專利]基于線性腔多波長光纖激光器的自混合波分復用多通道位移傳感系統

有效

• 申請號: 201310232542.7
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103344184A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 呂亮;俞本立;曹志剛;杜正婷;趙云鶴;張文華;楊波;吳爽;王健;曾雨珊;于琦;王哲強
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種光學干涉位移傳感技術，特別涉及一種自混合位移傳感技術。

背景技術

光學位移傳感技術有抗電磁干擾、高靈敏度、大動態范圍、易復用、可應用于高溫高壓、易燃易爆等惡劣環境等優勢，可充分解決傳統機電型位移傳感器所存在的主要問題。干涉位移傳感技術中較為常見的外差干涉位移傳感技術包含有分光單元、匯聚單元，并且各單元中的光學器件之間需要精密準直。激光自混合技術相對于傳統外差型干涉測量技術具有易于準直，結構緊湊、靈巧等特點。同時基于光纖激光器的自混合位移傳感技術，更是具有光纖的可饒性所帶來的小型化、集約化優勢以及散熱快、損耗低、較高的上轉換效率和低激光閾值的特點，適用于復雜環境以及需多點測量的場合。

多波長激光器作為多通道光源的激光自混合干涉原理如圖5所示，干涉系統由多波長激光器和外部反射物體組成。反饋光存在的時候可以通過改變激光器腔內的光子密度進而調制激光器本身的頻率和強度，形成了自混合干涉。多波長激光器經密集波分復用系統分為具有獨立波長為λ_i的多通道光束。第i通道光束的內腔長度為L_i0，激光器前鏡面18和激光器后鏡面19的反射系數分別為r_i1和r_i2，目標物體散射端面20的反射系數為r_i3，L_iext為各通道激光器外腔長度，n為激光介質的折射率。各通道的初始的光場為E_i0，自混合干涉后光場為E_i(t)。激光器總光場E（t）為：

E=Σi=1NEi(t)=Σi=1Nri1ri2exp{-j4πvinLi0c+(gi-γi)Li0}Ei0---(2)]]>