光纤激光器的相位调制自混合干涉仪：高精度位移测量

"基于环形腔光纤激光器的相位调制型自混合干涉仪" 在光学领域，自混合干涉仪是一种重要的干涉测量技术，它利用激光器内部的反馈机制来实现对微小位移的高精度测量。近年来，这种技术因其独特的优点，如结构简单、灵敏度高和易于集成，而受到广泛关注。本文主要探讨了如何通过引入正弦相位调制技术提升基于环形腔光纤激光器的自混合干涉仪的位移测量精度。 自混合干涉仪的核心在于激光器内部的光反馈，当激光腔内反射的光与注入的光相互干涉时，会产生包含位移信息的干涉信号。然而，传统的自混合干涉系统可能会受到噪声和非线性效应的影响，导致测量精度受限。为解决这一问题，研究者们引入了正弦相位调制技术。这种技术通过在激光腔内的光波上施加一个周期性的相位变化，可以增强干涉信号的可解析性，从而提高测量的精度。 文中详细分析了相位调制对干涉信号的影响以及基于傅里叶变换的解调算法。相位调制使得干涉信号的频率成分变得丰富，通过傅里叶变换可以有效地提取出这些频率成分，进而解调出位移信息。同时，文章还讨论了相位调制器的噪声特性以及可能存在的多重反馈对测量精度的影响，这些都是实际应用中必须考虑的关键因素。 为了验证理论分析，实验采用了环形腔掺铒光纤激光器和光纤相位调制器构建了一个全光纤的实验系统。该系统被用来测量高精度商用微位移平台的振动。通过对干涉信号进行频域分析，研究人员成功地获得了相位信息，并据此重构了位移平台的位移，实现了λ/20的高精度测量，这表明了该系统的可靠性及其在全光纤传感应用中的潜力。 总结来说，这项工作展示了如何通过正弦相位调制改进自混合干涉仪的性能，尤其是在全光纤系统中的应用，为高精度位移测量提供了新的解决方案。这对于微纳米定位、精密机械制造、光学测试等领域具有重要意义，有助于推动相关技术的进步和发展。