基于电流调制与DSP的半导体激光自混干涉测振仪设计与应用

本文主要探讨了一种创新的半导体激光自混合干涉测振仪设计，其核心技术在于结合电流调制和数字信号处理器(DSP)解调。该研究聚焦于提升测量精度和非接触性测量能力，以适应更广泛的振动检测应用。 首先，文章详细阐述了半导体激光自混合干涉测振仪的工作原理。自混合干涉是通过激光器内部的光路反馈来实现对振动的检测，当振动发生时，会导致光路长度变化，从而改变激光干涉条纹的模式。电流调制作为一种有效的手段，通过调节激光器的电流，使激光强度与输入信号同步变化，使得光路长度的变化转化为可测量的电信号。 然后，研究人员利用MATLAB进行了深入的理论建模和仿真，对激光自混合干涉测振仪的性能进行了预测和优化。这包括模拟不同振动条件下系统的响应特性，以及误差分析，以确保测量结果的准确性。 在系统设计上，他们采用DSP技术进行数据采集和处理，实现了高精度的数据转换和实时分析。这种技术的优势在于可以实时处理大量的信号数据，提高测量速度和抗干扰能力，同时还能有效地降低噪声和信号失真。 此外，该测振仪具有显著的技术优势，如体积小巧、成本低廉和易于准直，这使其在便携性和工业现场应用中具有竞争优势。它能准确测量振动频率在5 kHz范围内的物体，包括振动频率、振幅和波形，特别在振动幅度测量方面，其精度达到了0.325微米，这在许多精密测量领域都具有很高的实用价值。 总结起来，本文的研究不仅深入解析了激光自混合干涉测振仪的工作原理，还展示了电流调制与DSP技术的有效结合，为开发新型高效、精确的振动监测设备提供了理论基础和实践指导。这种技术对于地震监测、机械工程、航空航天等领域具有广阔的应用前景。