1 南昌大学物理系， 江西 南昌 330031
2 南昌大学基础物理实验中心， 江西 南昌 330031
研究了一种基于强度自相关函数的光纤激光器自混合散斑速度测量方法。基于环形激光器光反馈理论，对自混合散斑信号进行自相关分析，推导出自混合散斑信号的自相关频率与表面粗糙物体运动速度之间的关系式。利用构建的环形掺铒光纤（EDF）激光器自混合散斑测速实验系统，对不同速度下的运动物体进行了实验测试，验证了自相关频率与物体运动速度之间的线性关系。研究结果表明该方法可以用于物体运动速度的测量。
测量 光纤激光器 速度测量 自相关 自混合散斑 激光与光电子学进展
2011, 48(3): 030601
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所，绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部，北京 100088
为了证明光纤传光、光纤自聚焦透镜收集反馈光进行自混合散斑干涉的可行性，建立了自聚焦透镜收集效率的理论模型，重点研究了光纤自聚焦透镜的收集效率随其半径和工作距离的变化关系；从理论上证明了采用光纤传光、光纤自聚焦透镜收集反馈光进行自混合散斑干涉的可行性；最后搭建了实验装置，并进行了实验研究。结果表明，该装置可以获得较好的自混合散斑干涉信号；可以解决自由空间自混合散斑干涉测速系统工具距离短、易受环境干扰等问题。
激光技术 速度测量 自混合散斑干涉 自聚焦透镜 laser technique velocity measurement self-mixing speckle interference self-focus lens
南昌大学基础物理实验中心,江西 南昌 330031
研究了一种基于环形腔的光纤激光器自混合散斑动态目标距离测量方法。提出环形掺铒光纤激光器自混合散斑效应的实验模型,对环形光纤激光器内自混合散斑信号的产生进行了理论分析,并通过实验得到了动态自混合散斑信号。应用动态散斑信号的频谱能量密度分析,得到垂直扫描光束探测距离与频谱能量密度的线性关系。研究结果表明,应用光纤激光器和自混合散斑效应,可以对动态目标的距离进行高精度测量。
光纤激光器 自混合散斑 距离 动态测量 激光与光电子学进展
2010, 47(2): 020601
南京师范大学物理科学与技术学院, 南京 210097
提出了一种简便的激光自混合散斑干涉测量流体速度的方法。根据散斑和法布里珀罗腔的理论，提出了半导体激光器的自混合散斑干涉模型。研究了流体运动时在半导体激光器内产生的自混合散斑干涉效应(SMPI)，给出了激光器输出增益的变化及其概率密度分布。得到了激光自混合散斑干涉平均频率与流体速度之间的关系。模拟计算和实验结果验证了这个关系。利用散斑干涉的平均频率与流体速度的关系测量了高分子材料溶液的速度，并在溶液浓度和背景光变化时，对流体速度进行了测量、比较和分析。实验表明，在溶液浓度不太低时，测量误差小于8％。
激光技术 流体速度测量 自混合散斑 半导体激光器
南京师范大学物理科学与技术学院, 南京 210097
在散斑和半导体激光器的自混合干涉理论的基础上,提出了基于法布里珀罗腔的自混合散斑干涉模型,对粗糙表面产生的激光器内自混合散斑干涉效应(SMSI)进行了详细的理论研究和分析,得到了粗糙腔条件下的激光动力学的数值解。模拟产生了高斯相关随机表面及其在夫琅禾费面上产生的散斑场,以及该散斑场与相干光场叠加所形成的光场,分析了这些情况中光强的统计特征,与已知实验情况进行了对比,模拟结果与已知统计结果相同。给出了粗糙表面运动时激光器输出增益的变化及其概率密度分布。对由于照明宽度和外腔长度的变化而给粗糙表面运动时激光器输出增益变化带来的影响进行了分析。实验结果和模拟结果相符。
激光技术 自混合散斑干涉 输出增益 概率密度函数
