环形掺铒光纤激光器自混合散斑传感：理论与实验探索

"物联网-智慧传输-环形掺铒光纤激光器的自混合散斑有源传感理论和实验研究" 本文主要探讨了物联网智慧传输领域中的一种关键传感技术——基于环形掺铒光纤激光器（Er-doped fiber ring laser）的自混合散斑有源传感。这种技术结合了激光自混合干涉原理和实时信号处理，用于动态物体的精确测量，如测速、测距和测位移。 激光自混合干涉是激光物理学中的一个重要概念，它涉及到激光器的外部光反馈效应。当激光器发出的光被外部物体反射或散射并部分返回谐振腔时，反馈光携带着物体信息，与腔内的光相互混合，进而调制激光输出。这种调制可以用来获取关于外部物体运动状态的详细信息。 环形掺铒光纤激光器因其独特的性能，如高稳定性、宽调谐范围和低噪声，常被用于自混合干涉传感器。文中提及，1963年KING等人的研究首次揭示了外部反射镜引起的激光强度波动，这是自混合干涉技术的初步基础。随后，Lang和Kobayashi在1980年通过建立复合腔模型，考虑了反馈效应，进一步完善了半导体激光器的动态特性分析。 在实际应用中，基于自混合散斑的有源传感系统通过Matlab和LabView的混合编程实现，可以实时获取和处理自混合散斑信号。散斑信号的频谱能量密度与动态物体的检测距离之间存在关系，通过数值模拟和实验研究，可以优化系统性能，提高测量精度和实时性。 关键词包括：环形光纤激光器、自混合散斑信号、数值模拟、平均散斑频率、平均谱能量密度、动态测量、LabView、Matlab和实时测量。这些关键词反映了研究的核心技术和涉及的工具，也表明该技术对于物联网智慧传输中的远程监控和智能感知具有重要意义。 这项工作深入研究了环形掺铒光纤激光器在自混合散斑有源传感中的应用，通过理论建模和实验验证，为物联网环境下的智能传输提供了高精度的动态测量手段，对于未来物联网系统的开发和优化具有深远的理论与实践价值。