预反馈激光自混干涉位移测量：新结构与特性提升

本文探讨了一种创新的含预反馈的激光自混合干涉型位移测量结构，其设计旨在提升测量性能和适应性。在系统设计中，研究人员构建了一个理论模型，通过深入的理论分析和实际实验验证，发现这种结构具备以下几个关键特点： 1. 提高温度量程：预反馈机制使得该结构能够更好地抵抗温度变化的影响，从而在更宽的温度范围内保持精确的位移测量，这对于许多高温环境下的应用具有显著优势。 2. 提高测量信号信噪比：通过预反馈的设计，能够有效抑制噪声，增强信号强度，使得测量结果更为准确，尤其是在低光照条件下，信号的稳定性得到大幅提升。 3. 获得粗糙表面的锯齿干涉信号：对于粗糙表面，传统方法可能无法提供清晰的干涉图样。但含预反馈的结构能够处理这类复杂表面，获取到锯齿状的干涉信号，这在非光滑物体位移测量中具有实用价值。 关键词涉及了半导体激光、自混合干涉、预反馈以及位移测量技术，这些都是现代光学测量领域的核心技术。文章强调了与传统的干涉系统相比，激光自混合干涉法在简化系统设计、减小体积和成本方面具有的明显优势，特别适合于微型化和集成化的传感器应用。 本文的研究背景源自于激光自混合干涉技术的早期探索，从20世纪中叶开始，随着技术的发展，这项技术逐渐应用于距离、速度测量，进而扩展到振动、探伤、模具谱分析和表面形貌检测等领域。特别是在与现代制造业如大规模集成制造技术相结合时，预反馈激光自混合干涉型位移测量结构对于实现微光学动力系统的微型传感器有着巨大的推动作用。 然而，尽管取得了显著的进步，文章也提及了传统自混合干涉结构面临的问题，暗示着进一步优化和创新的需求。通过解决这些问题，含预反馈的设计有望为未来的位移测量提供更高效、更精确的解决方案。研究得到了国家自然科学基金和河南省自然科学基金的支持，表明这一领域的研究得到了学术界的广泛关注和资金投入。