Самосмешивающаяся интерферометрия - Self-mixing interferometry

Самосмешивающаяся интерферометрия это метод измерения, в котором лазер луч отраженный от объекта обратно в лазер. Отраженный свет мешает светом, генерируемым внутри лазера, и это вызывает изменения в оптический и электрические свойства лазера. Информация о целевом объекте и самом лазере может быть получена путем анализа этих изменений в поведении.[1] Этот метод также известен как обратная интерферометрия, интерферометрия с индуцированной модуляцией,[1] или же интерферометрия с модуляцией обратного рассеяния.[2]

Фон

Сравнение классического Интерферометр Майкельсона с самосмешивающимся лазерным доплеровским виброметром.

Лазер интерферометрия Методы широко используются в различных приложениях, включая измерение вибрации, смещения и скорости объектов.[1] Эти методы предполагают смешивание (или суперпозиция ) из последовательный световые волны. Обычно свет от лазера разделяется на два. Перед повторным объединением каждый луч следует по разному пути. Затем используется детектор для измерения интенсивности света. В Интерферометр Майкельсона и Интерферометры Маха – Цендера являются примерами таких систем.

Типичная аппаратная установка лазерного диодного самосмешивающегося лазерного доплеровского виброметра, включая лазерный диод с его внутренним контрольным фотодиодом, двумя фокусирующими оптическими элементами и вибрирующей измерительной мишенью.[3]

В отличие от обычных интерферометров, в самосмешивающихся интерферометрах интерференция возникает в резонаторе лазера между внутренним оптическим полем и лучом, рассеянным назад внешней мишенью. Изменение длины оптического пути вызывает флуктуации обратно отраженного фазового сигнала. Отраженный назад фазовый сигнал попадает в резонатор лазера и вызывает модуляцию как по амплитуде, так и по частоте лазерного луча. Таким образом, оптическая мощность лазера представляет собой модулированную форму волны. Эта форма волны оптической выходной мощности может использоваться для оценки целевой скорости.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Дж. Джулиани; М. Норджиа; С. Донати и Т. Бош (2002). «Метод самосмешивания лазерных диодов для сенсорных приложений». Журнал оптики А. 4: S283 – S294. Bibcode:2002JOptA ... 4S.283G. Дои:10.1088/1464-4258/4/6/371.
  2. ^ де Гроот, П. Дж. и др. (1988). «Генерация сигналов измерения дальности и велосиметрии в лазерном диоде с модуляцией обратного рассеяния». Прикладная оптика 27 (21): 4475-4480.
  3. ^ Г. Плантье; N. Servagent; Т. Бош и А. Сурис (2004). «Отслеживание в реальном времени изменяющейся во времени скорости с помощью самосмешивающегося лазерного диода». IEEE Transactions по измерительным приборам и измерениям. 53.