Допплеровская гомодинная регистрация скорости рассеивающих объектов на базе полупроводникового лазера с волоконным каналом

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Гордин А.И., Маругин А.В. Допплеровская гомодинная регистрация скорости рассеивающих объектов на базе полупроводникового лазера с волоконным каналом // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 4. С. 12–18. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-04-12-18

Gordin A.I., Marugin A.V. Doppler homodyne detection of the velocity of scattering objects based on a semiconductor laser with a fiber channel [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 4. P. 12–18. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-04-12-18

Ссылка на англоязычную версию:

A. I. Gordin and A. V. Marugin, "Doppler homodyne detection of the velocity of scattering objects based on a semiconductor laser with a fiber channel," Journal of Optical Technology. 85(4), 197-202 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000197

Аннотация:

Реализован ряд конфигураций допплеровского измерителя на основе полупроводникового лазера с волоконным каналом и проанализированы основные параметры, связанные с волоконной спецификой внешнего плеча оптической схемы. Продемонстрирована работоспособность гомодинной оптической схемы с полупроводниковым лазером в качестве источника излучения и волоконным каналом во внешнем плече измерителя в диапазоне скоростей 0,1–100 мм/с. Максимальные значения сигнал/шум на частоте допплеровского сдвига, составляющие более 15–20 дБ, позволяют сделать вывод о возможности реализации эффективной системы измерения скорости рассеивающих объектов при условии дополнительного предварительного усиления в канале обработки сигнала и соблюдения требований, предотвращающих шумовое возбуждение лазерного излучателя.

Ключевые слова:

полупроводниковый лазер, допплеровская диагностика, волоконный световод, лазер с внешним резонатором, гомодинная регистрация оптического сигнала, диффузный отражатель

Коды OCIS: 280.3340, 140.2020, 140.3510, 060.2920

Список источников:

1. Albrecht H.-E. Laser doppler and phase doppler measurement techniques. New York: Springer, 2003. 738 p.
2. Briers J.D. Laser Doppler, speckle and related techniques for blood perfusion mapping and imaging // Physiol. Meas. 2001. V. 22. P. R35–66.
3. Henry C.H., Kazarinov R.F. Instability of semiconductor lasers due to optical feedback from distant reflectors // IEEE J. Quant. Electr. 1986. V. QE-22. P. 294–301.
4. Усанов Д.А., Скрипаль А.В. Измерение микро- и нановибраций и перемещений с использованием полупроводниковых лазерных автодинов // Квантовая электроника. 2011. Т. 41. № 1. С. 86–94.
5. Shimizu E.T. Directional discrimination in the self-mixing type laser Doppler velocimeter // Appl.Opt. 1987. V. 26. P. 4541–4544.
6. de Groot P.J., Gallatin G.M., Macomber S.H. Ranging and velocimetry signal generation in a backscatter-modulated laser diode // Appl. Opt. 1988. V. 27. P. 4475–4480.
7. Красовский В.И., Феофанов И.Н., Ивашкин П.И., Казарян М.А. Оптоволоконный допплеровский датчик скорости потока крови // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физ.-мат. науки. 2017. Т. 10. № 1. С. 64–70.
8. Lang R., Kobayashi K. External optical feedback effects on semiconductor injection laser properties // IEEE J. Quant. Electr. 1980. V. QE-16. P. 347–355.
9. Favre F., Le Guen D. Spectral properties of a semiconductor laser coupled to a single mode fiber resonator // IEEE J. Quant. Electron. 1985. V. QE-21. № 12. P. 1937–1946.
10. Scalise L., Yu Y., Giuliani G. Self-mixing laser diode velocimetry: application to vibration and velocity measurement // IEEE Trans. Instr. And Measurements. 2004. V. 53. № 1. P. 223–232.
11. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Астахов Е.И. Определение амплитуды нановибраций с помощью частотно-модулированного полупроводникового лазерного автодина // Квантовая электроника. 2014. Т. 44. № 2. С. 184–188.
12. Маругин А.В., Харчев А.В., Цареградский В.Б. НЧ-флуктуации мощности излучения отдельной продольной моды инжекционного лазера // Журнал технической физики. 1994. Т. 64. Вып. 5. С. 62–71.
13. Lenstra D., Verbeek B.H., Den Boef A.J. Coherence collapse in s ingle-mode semiconductor laser due to optical feedback // IEEE J. Quantum Electron. 1985. V. QE-21. P. 674–679.