导读:本文包含了自混合效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,测量,光纤,效应,相位,激光,脉冲。
自混合效应论文文献综述
孙悟[1]（2016）在《基于激光自混合效应的多物理参数同步测量方法研究》一文中研究指出激光自混合干涉技术具有结构简单、造价低廉及非接触测量等显着优点。随着激光自混合效应研究的深入和先进制造技术的提升,多物理参数的同步高分辨率测量,已经成为激光自混合技术和先进光学检测领域发展的重要需求之一。本文在研究多重光反馈、叁角波激光调制的基础上,搭建了基于激光自混合效应的高精度光纤式的振动和角度同步测量系统、速度和位移的同步测量系统以及运动速度的二维信息同步获取系统,并进行了相关实验,主要研究工作如下1.基于激光自混合效应的叁镜腔理论模型,系统地分析了弱反馈条件下,激光器参数对激光自混合信号的影响,结果表明,在激光器谐振腔1-20mm长度和1.526-1.933折射率范围内,减小谐振腔的长度和有效折射率,有助于增强激光自混合效应。2.提出了一种基于激光自混合效应的颗粒物粒径反演的理论方法,结合随机信号理论和计算机仿真,模拟了颗粒物后向散射光引起的激光自混合信号变化特征,系统地分析了颗粒物粒径对激光自混合信号的影响,对仿真信号的功率谱密度进行洛伦兹拟合,得到粒径在0.5-3μmm范围内气溶胶粒子的反演粒径,误差小于11%。3.阐述了激光自混合效应中的双重光反馈效应,通过模拟仿真和实验验证分析了双重光反馈效应的来源以及影响因素。理论和实验结果表明,激光自混合技术中的双重光反馈效应是由激光器的出射激光在外腔中两次反射引起的,两次反射光的有效强度比值和有效相位差值是双重光反馈效应程度的重要影响因素。4.搭建了基于激光自混合效应的角度和振幅同步测量的单通道光纤系统,在0.990°-1.029°的角度范围和0-3000mVpp的振动范围,角度和振动测量误差分别优于12.1%和1%,测量精度可达387.5nm。5.采用叁角波调制方案,搭建了基于激光自混合效应的速度和位移同步测量的单通道光纤系统,分析了叁角波的幅度、频率和不对称度对实验信号的影响,选择合适的调制信号。在0.016-0.47m/s的速度范围和1-23mmm的位移范围,速度和位移误差分别优于5.3和9.8%。6.搭建了基于激光自混合技术的双通道光纤测速系统,实现了两个通道速度的同步测量,入射角为45°时,两个通道的测速误差分别是7.3%和8.6%。通过入射光对称和垂直的测速方法,能够将测量误差分别减小为5.2%和6.8%。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-04-20）
李立[2]（2015）在《基于激光自混合效应的测距研究》一文中研究指出为在狭小空间对微小器件进行精密测量,提出基于自混合效应的测距方法。该方法除了保留传统光学测距所具有的精度高、速度快、对测量物体表面无损伤等优点外,还具有测距传感器结构简单、易小型化、对物体反射面要求低等优点,适合在狭小空间展开测量任务。本论文针对上述需求,开展了基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的自混合测距研究。论文首先从叁镜法布里-珀罗腔(叁镜F-P)模型和速率方程模型推导了自混合现象的频率方程和功率方程,并通过数值仿真对自混合现象进行了分析。在此之后,建立了自混合测距数学模型,为自混合测距的实现提供了理论依据,即利用功率信号中的频率信息来提取距离信息或者直接利用智能算法对功率信号进行求解。在自混合理论的基础上,搭建了基于激光自混合效应的测距平台,测距平台由光学部分和电学部分组成。文中对光学部分器件的选取做了介绍,并给出了电学部分的激光器驱动电路和自混合信号预处理电路的设计方案。为克服傅里叶变换(FFT)在频谱分析过程中的频谱泄露问题,在信号处理部分提出用全相位快速傅里叶变换(全相位FFT)对自混合信号进行频率解算。为进一步提高测频精度,论文还用粒子群智能算法进行处理,避开频谱分析中的频谱泄露问题。论文最后给出了分别用两种方法得到的数值仿真结果和实验结果。对于全相位FFT,分析了全相位时移相位差法并提出基于压缩运算的改进方法,仿真结果证实改进的校正方法比改进前具有更好的稳定性,全相位FFT拥有比普通FFT更好的频率解算能力。对于粒子群算法,为协调算法的全局和局部搜索能力,对权重因子的选取开展了分析选取,并在算法上添加了加速环节以减少算法的计算量。用两种方法对实验中采样的自混合信号进行处理,全相位FFT能够在30 mm至50 mm的范围内能够实现50μm的测距分辨率,粒子群算法能够在同样的范围内实现30μm的测距分辨率,但是粒子群算法计算相同的数据所消耗的时间接近于全相位FFT所消耗时间的20倍,即粒子群算法能够实现更高的测距分辨率,然而是以牺牲测量实时性作为代价。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01）
戴霞娟,姚克明[3]（2015）在《光纤激光器多通道自混合效应的光谱特性及温度影响》一文中研究指出研究了多通道自混合干涉时的环路中光谱的特性以及温度对自混合干涉效应的影响。用光纤激光器和阵列波导光栅搭建多通道自混合干涉系统,用光谱分析仪监测环路中的光谱特性。实验结果显示:环路中无光反馈时,其光谱是多个峰值,各峰值与阵列波导光栅通道特性对应,其包络与掺饵光纤激光器的自由增益谱吻合;有光反馈时,该通道光强减弱,多个通道同时引入光反馈时,光路中能量泄露到其他增益较高的通道,形成尖锋;当靶面距离光纤端面较近时,形成强反馈,该通道中会产生自激现象;当环境温度较高时,与AWG对应的各通道都能形成明显的波峰和波谷,温度较低时,波长较短部分波形较平坦,不适合作为传感通道。证明了多通道自混合干涉系统用于传感网络是可行的。(本文来源于《光电子技术》期刊2015年03期）
杨竟宇[4]（2013）在《窄线宽环形腔光纤激光器自混合效应研究》一文中研究指出与传统激光干涉系统相比,自混合干涉系统具有结构简单、紧凑、易准直、灵敏度高、对光源相干性要求不高、无需滤波器等独特优势,经过数十年的发展,该技术已被广泛应用于工农业生产、国防军事、航空航天、科学研究、医学研究等领域,成为一种实用、有效的新兴测量手段。本文将自混合干涉技术与窄线宽环形腔光纤激光器相结合,提出了一种满足高精度、远距离传感要求的激光自混合测量系统,并开展了基于该系统的振动和速度传感研究。本文的主要研究工作和成果有：1.介绍了激光自混合干涉技术的研究背景和原理,对近几年自混合干涉技术的研究现状和进展做了详细归纳、总结。2.从激光速率方程和掺铒光纤放大方程出发,结合激光干涉混频模型,建立了环形腔光纤激光器自混合干涉系统理论模型。对不同幅值和频率的自混合振动信号、不同速度对应的激光自混合多普勒信号进行了数值模拟和重构。3.系统分析了饱和吸收体的工作原理,并将饱和吸收体与环形腔光纤激光器相结合,实现了kHz量级的稳定窄线宽激光输出。实验中对比了传统环形腔光纤激光器和窄线宽环形腔光纤激光器的光谱、线宽、稳定性、自由光谱等特性。4.成功研制出基于窄线宽环形腔光纤激光器的自混合振动测量系统,并将该系统和传统环形腔光纤激光器的自混合测振信号质量进行了比较。实验结果表明基于该系统的自混合测振信号比传统环形腔光纤激光器自混合测振信号的信噪比高出20dB,信号稳定性也显着提高,且在传感距离为2km时仍然能够观测到信噪比很高的自混合信号。5.将本文提出的窄线宽环形腔光纤激光器应用于自混合激光多普勒测速系统,研究了不同速度、激光入射角度下多普勒频率的大小,在23.55mm/s—635.85mm/s的速度范围内测量精度优于3%。6.对自混合激光多普勒测速实验中可能带来误差的各种因素进行了详细分析,发现多普勒信号的频率展宽、激光器的弛豫振荡峰是影响速度测量误差最主要的因素,为下一步系统的优化和改进奠定了基础。本论文的创新点主要包括：1.建立窄线宽环形腔光纤激光器自混合干涉系统物理模型,并基于该物理模型,仿真模拟了窄线宽环形腔光纤激光器自混合振动、速度传感的全物理过程,为后续实验研究和应用奠定了理论基础；所搭建的窄线宽环形腔光纤激光器传感系统,实现了kHz量级的稳定窄线宽激光输出,为激光自混合测量提供了性能优异的激光光源。2.开展了基于窄线宽环形腔光纤激光器的自混合振动传感实验,在50m探测距离下获得了信噪比高于36dB的稳定激光自混合振动信号；并将系统的传感距离扩展为2km,实验结果表明基于窄线宽环形腔光纤激光器的自混合振动传感系统可以应用于远距离传感测量领域。3.开展了基于窄线宽环形腔激光器的自混合激光多普勒速度传感实验,在23.55mm/s---635.85mm/s范围内实现了误差小于3%的高精度速度传感测量。(本文来源于《安徽大学》期刊2013-04-01）
杨颖,李醒飞,李洪宇,王错,寇科[5]（2013）在《基于激光自混合效应的加速度传感器》一文中研究指出提出一种基于激光自混合效应的加速度传感器,并介绍了该系统结构及工作原理,分析了分辨率的影响因素及影响机理。该传感器利用双挠性梁支撑的摆片作为第一级敏感元件。有加速度输入时,摆片在惯性力作用下产生与加速度成比的位移信号,引起激光器外腔长度变化,使得被锯齿波电流调制的激光器输出相位差随加速度变化的自混合干涉信号;采用全相位谱分析算法进行自混合干涉信号相位解调,重构位移曲线,进而获得加速度值。通过系统仿真模型验证了加速度传感系统的可行性。对加速度传感系统进行测试。实验结果表明,加速度传感器分辨率为0.19μg。实验结果和理论分析相吻合,基于激光自混合效应的加速度传感器可实现高分辨率。(本文来源于《光学学报》期刊2013年02期）
戴绩俊[6]（2011）在《基于DBR光纤激光器的自混合效应研究》一文中研究指出自从激光器被发明以米,基于激光器的光学测量技术得到了日益广泛的应用,特别是基于激光自混合干涉效应测量方法的出现为激光光学测量技术提供了新的途径。自混合干涉效应的基本原理是利用激光器出射光被外界物体部分反射或散射回激光腔内与腔内光发生干涉,调制激光器的输出(如功率、频率、增益等),然后通过解调干涉信号,实现对目标物的物理量(包括振动、位移、绝对距离、速度、散斑、形貌、探伤研究等)进行测量。激光自混合干涉测量系统不仅结构简单,而且对激光器要求低。所以,可用于自混合干涉测量的激光器有很多种,如半导体激光器、气体激光器、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、量子阱激光器、光纤激光器等。其中光纤激光器由于其本身的诸多优势正逐渐受到关注,本文就围绕着其中的铒-镱共掺分布布拉格反射(DBR)光纤激光器的自混合效应进行研究。本文的结构如下：1、简要介绍了基于自混合干涉测量技术的发展历程与现状；2、对自混合干涉效应的各类理论模型进行了概述；3、介绍了基于光纤耦合的自混合干涉效应的研究进展；4、对铒-镱共掺DBR光纤激光器的自混合干涉测振系统进行了初步探索,特别是远距离光纤传输情况下的自混合干涉测振系统的可行性研究；5、研究了基于铒-镱共掺DBR光纤激光器的自混合干涉效应的双通道振动测量系统,并和理论模拟进行了对比分析；6、总结和展望。(本文来源于《安徽大学》期刊2011-04-01）
傅继武,穆佳丽,邹伟金,赵丹[7]（2010）在《激光自混合效应在光纤压力传感中的应用》一文中研究指出设计了一种结合半导体激光器自混合效应和光纤传感技术进行测压的方法。通过仿真分析,证明此方法结合了两种技术的优点,具有量程大、抗干扰等特点。测量精度为47.6 N/Hz,可用于建筑、桥梁和道路等大型工程健康状况的监测。(本文来源于《南昌大学学报(理科版)》期刊2010年02期）
赵同凯,曲哲超,韩艳玲[8]（2009）在《半导体激光器自混合效应对连续光腔衰荡技术的影响》一文中研究指出根据光腔衰荡(CRD)原理开展了高反镜反射率测量技术的研究。采用基于半导体激光器自混合效应的连续光腔衰荡技术(SM-CRD)测量高反射率腔镜,不但简化了CRD技术应用的结构装置,同时也大大提高了入射光与衰荡腔之间的耦合效率。给出了半导体激光器由于自混合效应引起的频谱变化,分析了反馈光强度对半导体激光器输出特性的影响。使用反射率为99.914%的腔镜建立了1064nm高反射率测量装置,测量精度达到10-5量级。实验结果表明,使用该装置测量腔镜的反射率,不但大大降低了系统的成本,而且有利于提高系统的测量精度和稳定性。(本文来源于《光电工程》期刊2009年10期）
方兰兰,马军山[9]（2007）在《基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法~》一文中研究指出本文提出一种基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法,是通过向激光器注入脉冲电流对输出功率进行调制,同时利用激光器自混合效应实现测距。此系统结构简单、紧凑。利用半导体激光器的Lang-Kobayashi方程,分析了脉冲电流和反馈系数对输出信号的影响。(本文来源于《上海市激光学会2007年学术年会论文集》期刊2007-11-02）
方兰兰,马军山[10]（2007）在《基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法》一文中研究指出本文提出一种基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法,是通过向激光器注入脉冲电流对输出功率进行调制,同时利用激光器自混合效应实现测距。此系统结构简单、紧凑。利用半导体激光器的Lang-Kobayashi方程,分析了脉冲电流和反馈系数对输出信号的影响。(本文来源于《应用激光》期刊2007年04期）
自混合效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为在狭小空间对微小器件进行精密测量,提出基于自混合效应的测距方法。该方法除了保留传统光学测距所具有的精度高、速度快、对测量物体表面无损伤等优点外,还具有测距传感器结构简单、易小型化、对物体反射面要求低等优点,适合在狭小空间展开测量任务。本论文针对上述需求,开展了基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的自混合测距研究。论文首先从叁镜法布里-珀罗腔(叁镜F-P)模型和速率方程模型推导了自混合现象的频率方程和功率方程,并通过数值仿真对自混合现象进行了分析。在此之后,建立了自混合测距数学模型,为自混合测距的实现提供了理论依据,即利用功率信号中的频率信息来提取距离信息或者直接利用智能算法对功率信号进行求解。在自混合理论的基础上,搭建了基于激光自混合效应的测距平台,测距平台由光学部分和电学部分组成。文中对光学部分器件的选取做了介绍,并给出了电学部分的激光器驱动电路和自混合信号预处理电路的设计方案。为克服傅里叶变换(FFT)在频谱分析过程中的频谱泄露问题,在信号处理部分提出用全相位快速傅里叶变换(全相位FFT)对自混合信号进行频率解算。为进一步提高测频精度,论文还用粒子群智能算法进行处理,避开频谱分析中的频谱泄露问题。论文最后给出了分别用两种方法得到的数值仿真结果和实验结果。对于全相位FFT,分析了全相位时移相位差法并提出基于压缩运算的改进方法,仿真结果证实改进的校正方法比改进前具有更好的稳定性,全相位FFT拥有比普通FFT更好的频率解算能力。对于粒子群算法,为协调算法的全局和局部搜索能力,对权重因子的选取开展了分析选取,并在算法上添加了加速环节以减少算法的计算量。用两种方法对实验中采样的自混合信号进行处理,全相位FFT能够在30 mm至50 mm的范围内能够实现50μm的测距分辨率,粒子群算法能够在同样的范围内实现30μm的测距分辨率,但是粒子群算法计算相同的数据所消耗的时间接近于全相位FFT所消耗时间的20倍,即粒子群算法能够实现更高的测距分辨率,然而是以牺牲测量实时性作为代价。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自混合效应论文参考文献
[1].孙悟.基于激光自混合效应的多物理参数同步测量方法研究[D].中国科学技术大学.2016
[2].李立.基于激光自混合效应的测距研究[D].天津大学.2015
[3].戴霞娟,姚克明.光纤激光器多通道自混合效应的光谱特性及温度影响[J].光电子技术.2015
[4].杨竟宇.窄线宽环形腔光纤激光器自混合效应研究[D].安徽大学.2013
[5].杨颖,李醒飞,李洪宇,王错,寇科.基于激光自混合效应的加速度传感器[J].光学学报.2013
[6].戴绩俊.基于DBR光纤激光器的自混合效应研究[D].安徽大学.2011
[7].傅继武,穆佳丽,邹伟金,赵丹.激光自混合效应在光纤压力传感中的应用[J].南昌大学学报(理科版).2010
[8].赵同凯,曲哲超,韩艳玲.半导体激光器自混合效应对连续光腔衰荡技术的影响[J].光电工程.2009
[9].方兰兰,马军山.基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法~[C].上海市激光学会2007年学术年会论文集.2007
[10].方兰兰,马军山.基于半导体激光器自混合效应的脉冲调制测距方法[J].应用激光.2007
论文知识图
