电流调制DSP解调激光自混合干涉测振仪：高精度非接触测量

"一种基于电流调制和DSP解调的激光自混合干涉测振仪的研究" 在光学测量领域，半导体激光自混合干涉技术是一种重要的非接触式振动测量方法。该技术利用半导体激光器内部的光反馈效应，通过检测激光器输出光强的变化来获取物体振动的信息。本文详细探讨了一种采用电流调制和数字信号处理器（DSP）解调技术的激光自混合干涉测振仪的设计与实现。 首先，作者们分析了激光自混合干涉测振仪的基本理论模型。这一模型涉及到半导体激光器的工作原理，包括激光腔内光与物质相互作用导致的光强变化。通过Matlab仿真，他们模拟了激光器的输出响应，并进行了误差分析，以评估测量的准确性和稳定性。 接着，文章着重介绍了调制与解调技术的应用。电流调制是通过对激光器注入电流进行周期性改变，使激光的光强发生相应变化，从而将物体振动信息编码到光强中。而DSP解调则是利用高速数字信号处理器对经过调制的光信号进行处理，解析出其中包含的振动信息。这种方法的优点在于可以实现高精度的数据采集和实时分析。 系统设计方面，他们提出了一套基于DSP的数据采集与处理系统。该系统具有体积小巧、成本低廉和易于准直的特点，使得该测振仪适用于各种环境条件下的振动测量。实验结果显示，这套测振仪能够有效测量5kHz以内振动频率的物体，测量范围涵盖了大部分机械振动的频段。此外，其振动幅度测量精度高达0.325微米，表明该系统在高精度振动测量方面具有显著优势。 关键词：测量技术，激光自混合干涉，测振仪，DSP技术 该研究对半导体激光自混合干涉测振仪的优化与改进提供了新的思路，对于提升非接触式振动测量的精度和实用性具有重要意义。这种技术在机械工程、航空航天、土木工程以及材料科学等领域有着广泛的应用前景，特别是在需要对微小振动进行精确监测的情况下。