編號(hào)：SBJS01042
篇名：線性調(diào)頻激光回饋粒度探測(cè)靈敏度提升方法
作者：寇科 王錯(cuò) 王晛 連天虹 焦明星 樊毓臻
關(guān)鍵詞： 激光回饋 線性調(diào)頻 粒度檢測(cè) 高次諧波 靈敏度
機(jī)構(gòu)： 西安理工大學(xué)機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院
摘要： 激光回饋(或激光自混合干涉)技術(shù)在位移、距離、速度、振動(dòng)等傳統(tǒng)物理量測(cè)量領(lǐng)域具有廣泛的研究和應(yīng)用.近20年來,這項(xiàng)技術(shù)在納米粒度檢測(cè)中也展示出了巨大的前景,其測(cè)量原理是:基于激光束與照射區(qū)域每個(gè)粒子相互作用的非相干疊加,粒子直徑可以通過激光回饋信號(hào)功率譜的洛倫茲擬合而求出.激光回饋粒度檢測(cè)一般使用恒流驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體激光器,其信號(hào)功率譜峰會(huì)位于零頻附近,只呈現(xiàn)出右側(cè)部分,有些使用固體激光器的粒度傳感器通過一對(duì)聲光調(diào)制器進(jìn)行移頻,將功率譜峰搬離零頻位置,但是極大地增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和費(fèi)用.本文用線性調(diào)制電流驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器,以產(chǎn)生近似線性調(diào)頻,從而方便地把功率譜峰搬移到任意期望的頻譜位置上.此外,適當(dāng)?shù)墓夥答亸?qiáng)度下,傾斜的回饋信號(hào)條紋會(huì)導(dǎo)致功率譜峰產(chǎn)生高次諧波,這些諧波峰的頻譜展寬較主峰更為明顯,可以有效提高納米粒子檢測(cè)的靈敏度.本文所提出的新技術(shù)方案通過數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,有望應(yīng)用在低成本、結(jié)構(gòu)緊湊、高靈敏度的激光回饋粒度傳感器或相關(guān)儀器中.
