【摘 要】
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半导体激光线宽展宽因数α的测量是一个热门课题，这是因为α是半导体激光器与其他类型激光器相区别的主要特征之一，半导体激光器的许多特性都与α有关，如线宽、线形、注入锁定范
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半导体激光线宽展宽因数α的测量是一个热门课题，这是因为α是半导体激光器与其他类型激光器相区别的主要特征之一，半导体激光器的许多特性都与α有关，如线宽、线形、注入锁定范围等。 激光自混合干涉技术是一种精密测量技术，其测量系统结构简单、紧凑且具有自准值能力。该技术已经得到了广泛的研究和应用，主要应用在几何量传感测试和激光器参数测量两大领域。 本文利用激光自混合干涉技术测量α，针对弱光反馈下外腔做简谐振动的系统进行了以下几个方面的研究。 首先，针对激光自混合干涉测量系统的理论模型做了大量的仿真，研究了系统模型中各参数对自混合信号的影响规律，参数包括线宽展宽因数、光反馈水平因子、外部目标体振动的幅值以及外腔的初始位移。所得结论对完善和改进激光自混合干涉系统以及探索新的参数测量方法具有重要的指导意义。 接着，在理论分析及模型仿真的基础上建立了基于梯度最优迭代的线宽展宽因数的测量算法，提出了改进的梯度迭代公式，并在参数迭代时引入了可变步长。仿真结果表明算法不仅测量精确度较高，而且抗噪声性能较好，当信噪比大于20dB时，α的相对标准差小于2.55％。同时，利用实验数据验证了算法的有效性和精确度，数据处理结果表明α的相对标准差小于5.1％。 最后，将本文算法与现存的另外两种基于激光自混合干涉效应的α测量算法进行了对比分析，仿真和实验数据处理结果都表明本文算法优于现存同类测量算法。
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