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激光自混合干涉问题源于激光器外部光反馈效应。最初人们总是设法消除光反馈的不利影响,逐渐地开始主动利用光反馈效应检测物理量,从而形成了自混合干涉技术。自混合干涉技术系统简单、紧凑、易准直,解决了传统干涉系统光路复杂、尺寸庞大、敏感于准直等问题。近年来,这种技术引起科研工作者越来越多的关注,本文对自混合干涉的机理及其位移测量展开研究,工作的主要内容如下: (1)对自混合干涉现象的机理进行了理论研究。由三镜F-P腔理论和半导体激光器性质得到系统的稳态条件和输出光频率的求解方程,从而建立了自混合干涉的数值模型。对于反射体的微位移情况,建立位移数值模型。并且推导出SMI位移测量具有与双光束干涉测量相同的相位灵敏度。 (2)通过数值分析讨论了自混合干涉位移测量系统的基本特性,包括外腔相位对输出光频、输出强度、输出功率、谱线宽度的影响,以及正弦波、方波、三角波、锯齿波调制反射体位移时输出信号的特点。 (3)分析了反馈强度对信号条纹形状的影响,揭示了信号条纹方向倾斜的原因及信号反转的成因。讨论了自混合干涉系统在多模状态下的稳定性。 (4)初步建立了自混合干涉的实验装置,观察了自混合干涉现象。实验中分别用调压器和信号发生器调制压电陶瓷,观察信号同仿真信号基本吻合。对测量的位移量与标定值相差较大的问题进行讨论。 (5)分别用Matlab和Delphi编程仿真分析了自混合干涉位移测量结果。