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正交偏振双频激光回馈现象蕴含丰富的激光物理内容。将其用于位移测量是应用推广的基本技术。且回馈位移测量系统具有成本低、精度高等优点。但目前缺乏系统有效的理论来解释正交偏振双频激光回馈的物理机制,回馈位移测量系统也还未考虑稳频来保证测量精度。本文系统的研究了正交偏振双频氦氖激光器光回馈现象的机理,提出了在光回馈存在的情况下稳定激光器频率的方法,并研制了稳频的回馈位移测量系统。论文主要内容与研究成果有:（1）建立基于腔调谐的正交偏振光回馈理论模型,该模型在Lamb半经典气体激光器理论基础上,考虑矢量化和双频输出的扩展;利用三腔镜F-P腔的分析方法,将激光回馈效应耦合到谐振腔内研究;采用多光束干涉的叠加方法处理不同回馈水平。模型解释了频率分裂氦氖激光回馈中发现的光强分叉和等光强点处的“驼背”新现象。（2）理论和实验研究了激光回馈效应对激光器增益特性的影响,发现:回馈光对激光谐振腔的调制导致①净增益曲线在无光回馈的高斯型增益曲线基础上叠加周期性的尖峰,该尖峰的带宽由外腔和内腔长的比例决定;②净增益曲线被展宽,氦氖激光器出光带宽变大;③净增益系数值增大,光强调制深度变大。这些是产生频率分裂氦氖激光回馈新现象的物理机制。（3）研究了影响回馈条纹形态的主要因素,发现回馈条纹的幅值随回馈镜反射率的增大而增大,对同一反射率,回馈腔长越长,幅值越大;回馈条纹的相位延迟量由两正交偏振频率间的频差和回馈腔长共同决定,理论分析与实验结果吻合。（4）提出峰值检测和均值比较两种动态稳频的方案,并与静态等光强点稳频方法相结合,给出了回馈位移测量系统的稳频方案,使系统在大范围和非实验室环境下可稳定快速准确的工作。该研究具有实用意义。（5）基于以上研究成果,研制成稳频的回馈位移测量系统,并与Aglient5529A双频激光干涉仪进行了比对。系统指标为:量程100mm,最小测量单位79.106291nm,测量速度范围36μm/s～3cm/s,全程测量标准差小于0.4μm,线性度误差7×10-6左右,动态频率稳定度优于10?7。该系统抗干扰能力强、结构简单、使用方便、非接触式测量,具有良好的应用前景。