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半导体激光器(LD)的自混合干涉是指以半导体激光器为光源,输出光被外部物体反射或散射后,其中一部分光被反馈回激光器谐振腔,反馈光携载外部物体信息,与腔内光相混合后,调制激光器的输出功率。封装在LD另一侧的或外部的光电二极管探测反馈干涉信号,可以确定物体的状态。激光的自混合效应来源于激光器的外部光反馈效应,以前人们总是设法消除光反馈的影响,近年来,随着半导体激光器技术的不断发展,利用半导体激光器的自混合干涉效应进行物理量的测量,成为近代光学干涉测量技术中一门最有潜力的新兴学科。尽管自混合干涉现象于20世纪60年代就已被发现,但我国对该领域的研究还只是刚刚起步。本文首先系统回顾了自混合干涉现象的发现、发展到走向应用的各个方面,分析了激光自混合干涉技术的研究意义和应用前景。其次,总结了半导体激光器自混合干涉效应的两种理论分析方法,即严格求解Lang和Kobayashi建立的速率方程理论和法-泊腔模型分析理论,得到了完全相同的出射光的频率和光强的表达式,证明了激光自混合干涉一般理论模型的正确性。并研究了系统参数对自混合干涉信号的影响。然后,建立了一般的半导体激光器自混合干涉实验系统,观察了自混合干涉现象,并测量了目标靶镜扬声器的振幅,发现在一定范围内,扬声器的振幅和驱动电压成良好的线性关系。最后,对一般的半导体激光器自混合干涉实验系统进行改进,提出一种新型的自混合干涉系统。经实验证明,量程扩大了两倍,测量精度也大幅度提高,同时最大程度地保留自混合干涉法的易准直性和简便性,预示着改进后的系统在实际应用中将有广泛的应用前景。