編號：SBJS01042
篇名：線性調(diào)頻激光回饋粒度探測靈敏度提升方法
作者：寇科 王錯 王晛 連天虹 焦明星 樊毓臻
關鍵詞： 激光回饋 線性調(diào)頻 粒度檢測 高次諧波 靈敏度
機構： 西安理工大學機械與精密儀器工程學院
摘要： 激光回饋(或激光自混合干涉)技術在位移,、距離,、速度,、振動等傳統(tǒng)物理量測量領域具有廣泛的研究和應用.近20年來,這項技術在納米粒度檢測中也展示出了巨大的前景,其測量原理是:基于激光束與照射區(qū)域每個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功率譜的洛倫茲擬合而求出.激光回饋粒度檢測一般使用恒流驅動的半導體激光器,其信號功率譜峰會位于零頻附近,只呈現(xiàn)出右側部分,有些使用固體激光器的粒度傳感器通過一對聲光調(diào)制器進行移頻,將功率譜峰搬離零頻位置,但是極大地增加了系統(tǒng)的復雜度和費用.本文用線性調(diào)制電流驅動半導體激光器,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?shù)墓夥答亸姸认?傾斜的回饋信號條紋會導致功率譜峰產(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的靈敏度.本文所提出的新技術方案通過數(shù)值仿真和實驗驗證,有望應用在低成本、結構緊湊,、高靈敏度的激光回饋粒度傳感器或相關儀器中.
