基于环形腔光纤激光器双通道自混合测速的研究

【摘要】激光自混合传感技术目前已广泛应用于工业测量、生物医学探测、军事科技等领域,受到了众多国内外研究者的广泛关注。本文首先回顾了目前已有的测速技术,概述了近几十年来对不同测速方法的研究,重点阐述了激光自混合测速技术。本文的主要研究内容是掺铒光纤环形腔激光器双通道自混合测速技术,推导出环形腔光纤激光器自混合干涉模型,对光纤激光器双通道的自混合速度测量进行了理论研究。并在此基础上搭建了环形腔激光器双通道自混合测速系统,对双通道测速进行了实验研究和对比,实验结果表明环形腔光纤激光器双通道自混合测速技术比传统自混合测速的精度更高,更适合于各种不同场合的速度测量。本文所做的研究工作主要包括以下几个方面：1.基于激光稳态方程和掺铒光纤环形腔激光器传输方程,搭建了环形腔光纤激光器理论工作模型,并结合正交光束入射测速系统(OSMV)测速模型,对双通道测速进行了理论推导和仿真模拟。2.对激光自混合多普勒测速进行了深入理论研究,在此基础上成功搭建出环形腔光纤激光器对称双光束入射系统,提高了光电探测器探测到的信号强度,并抑制了纵向寄生速度对速度测量的影响,对测量的误差可以控制在2.033617%以内。3.在正交光束入射测速系统(OSMV)测速模型的基础上,搭建了正交双光束入射测速系统,该系统实现了在缺乏入射角度信息的情况下的任意角度的多普勒速度测量,有效减少了角度误差对传统激光自混合多普勒测速误差的影响。测量结果比传统的单光束自混合多普勒测速具有更好的线性度,速度测量在26.670mm/s到426.727mm/s范围内误差百分比为1.258%。本论文的创新点主要包括：1.搭建了窄线宽环形腔激光器系统,对环形腔激光器自混合干涉理论模型进行了推导,并仿真模拟了双光束自混合测速,为后续的实验研究奠定了理论基础；搭建的窄线宽环形腔光纤激光器传感系统,实现了kHz以下的稳定窄线宽激光输出,为高精度、远距离和高灵敏度自混合测量提供了性能优异的激光光源；2.搭建了对称双光束速度测量系统,提高了接受信号强度,抑制了纵向寄生速度对速度测量的影响,有效提高了速度测量的精度；3.搭建了正交光束入射速度测量系统,有效减少了角度测量误差给速度测量带来的影响,比传统自混合速度测量更精确、方便；
【作者】赵云鹤；
【导师】吕亮；
【作者基本信息】安徽大学，光学，2014，硕士
【关键词】环形腔光纤激光器；自混合；双通道速度测量；

【参考文献】
[1]张元涛,石为人,邱明伯.基于非线性干扰观测器的减摇鳍滑模反演控制[J].控制与决策,2010,08:1255-1260.
[2]李国荣.对等网络中资源发现机制研究[D].山东师范大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[3]李亚丽.GIS支持下的河南省人口空间动态特征研究[D].河南大学,人文地理学,2004,硕士.
[4]姜元.新时期农业技术推广体系的功能定位与财政支持研究[D].江西农业大学,农业经济管理,2012,硕士.
[5]周遥.基于DSP的主动噪声控制系统研究与硬件实现[D].浙江工业大学,2013.
[6]王鑫.本科生导师制激励问题研究[J].重庆理工大学学报(社会科学),2014,08:137-142.
[7]冯晓婷.急性脑卒中患者并发急性肾功能衰竭的临床特点回顾性分析[D].山东大学,神经病学（专业学位）,2013,硕士.
[8]余小娟.面向国际贸易的信用评估原模型研究[D].浙江大学,计算机应用,2004,硕士.
[9]赵洪山.上海通用新能源汽车发展战略研究[D].青岛科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[10]单宾周.基于CFD的滚动转子压缩机气液分离器内的流体流动特性分析[D].东北大学,化工过程机械,2009,硕士.
[11]庞红波.对外汉语课堂的教学策略研究[D].苏州大学,教育管理（专业学位）,2014,硕士.
[12]刘通达.现代化史观下高中中国近代史教材内容剖析[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[13]赵海,陈燕,张德干,张晓丹.相联规则的粗熵挖掘方法及其在肇事逃逸侦破中的应用[J].东北大学学报,2004,10:938-941.
[14]张丽媛.复杂偏好下多属性大群体决策方法研究[D].中南大学,2013.
[15]童拓鹏.基于PLS的变量选择及其在高维数据中的应用[D].天津大学,化工过程机械,2013,硕士.
[16]姜彦华.中职教育吸引力提升策略的研究[D].广东技术师范学院,职业技术教育学,2014,硕士.
[17]陈安.BOLD fMRI技术结合非血流动力学响应函数分析法检测大鼠C6皮下胶质瘤内部氧合变化的可行性研究[D].苏州大学,影像医学与核医学（专业学位）,2014,硕士.
[18]张伟彬.基于FPGA的双精度浮点矩阵运算单元设计[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[19]余昌学.山地城市道路平面交叉口行人交通特性研究[D].重庆交通大学,项目管理,2011,硕士.
[20]周慧.多源频率捷变信号DOA估计算法研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2014,硕士.
[21]党蕊.纳米铜及其氧化物的制备与性能研究[D].浙江理工大学,应用化学,2014,硕士.
[22]龚海霞.矿用移动式救生舱温湿度智能监控系统的研究与设计[D].中国矿业大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[23]刘宁.二硫化钼/石墨烯催化剂的制备、表征及其羰基硫加氢性能研究[D].大连理工大学,物理化学,2013,硕士.
[24]蔡畅.我国现代生物技术伦理问题研究[D].渤海大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[25]李文跃,魏冠杰,刘建国,严川伟.全钒液流电池电极材料及其研究进展[J].储能科学与技术,2013,04:342-348.
[26]沈超,方勇杰.计及发电功率随机性的暂态稳定裕度概率分布计算[J].电力系统自动化,2013,19:41-48.
[27]张庆武.基于IT环境支持的CRM在企业中的应用研究[D].华侨大学,2002.
[28]范国平.差分型时空编码分集系统的研究[D].清华大学,通信与信息系统,2003,硕士.
[29]李洋.基于多Agent粒子群优化的支持向量回归模型预测控制[D].重庆邮电大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[30]张珅.关于中国手风琴，那些你不知道的事[D].华中师范大学,音乐学,2013,硕士.
[31]王发宁.江西金银古矿记录及其找矿意义[J].江西地质科技.1995(04)
[32]王勇.岳阳市质监事业单位绩效评估存在的问题及其对策研究[D].湘潭大学,公共管理,2011,硕士.
[33]敖慧欢.环境规制对中国出口贸易影响研究[D].浙江理工大学,区域经济学,2013,硕士.
[34]齐清文.地学信息产品及其理论和技术研究[A].中国地理学会地图学与GIS专业委员会.地图学与GIS学术讨论会论文集[C].中国地理学会地图学与GIS专业委员会:,2002:14.
[35]徐锡松.城市轨道交通与宁波市江北区域发展互动研究[D].宁波大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[36]李昕雪.中药治疗痛风的系统综述和方法学研究[D].北京中医药大学,中西医结合基础,2013,硕士.
[37]连金亮.基于J2EE的电信共享信息平台的设计和实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[38]孙再吉.美国研究人员改善石墨烯单晶制造方法有望用于生产商用电子元件和集成电路[J].半导体信息,2011,03:9-10.
[39]畅海升.武警部队新兵训练阶段心理适应性分析及干预研究[D].第四军医大学,应用心理学,2013,硕士.
[40]江宜为.IPv6过渡阶段入侵防御系统的研究[D].杭州电子科技大学,计算机系统结构,2012,硕士.
[41]许宁.学《决定》谈大都市绿化建设[J].绿色中国.2004(Z1)
[42]汤宁宁.外周血间充质干细胞移植治疗兔股骨头坏死实验研究[D].遵义医学院,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[43]王凡.空间经济学视角下的我国FDI区位选择影响因素研究[D].西北师范大学,区域经济学,2013,硕士.
[44]刘鑫.企业思想政治工作时代性研究[D].东北石油大学,思想政治教育,2013,硕士.
[45]仪朝印.转谷氨酰胺酶工程菌的构建及其对于大豆分离蛋白凝胶作用的研究[D].黑龙江八一农垦大学,农产品加工及贮藏工程,2013,硕士.
[46]王程.《京华烟云》两个中文译本文化负载词的回译策略比较研究[D].重庆大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[47]高雪峰.论我国综合门户网站移动新闻客户端的盈利模式[D].吉林大学,新闻学,2014,硕士.
[48]一江.第二届全国优秀科技期刊评比表彰大会在京隆重举行[J].石油地球物理勘探,1997,03:457.
[49]鲍宜成.徐树铮的古文思想研究[D].安庆师范学院,中国古代文学,2013,硕士.
[50]石盈惠.原发性高血压伴抑郁症的中医临床证候分型研究[D].广州中医药大学,中医内科学（专业学位）,2013,硕士.