通过相位多样性光学数字连贯检测进行纳米位移传感,使用交替方格相位调制的参考灯光
Optics letters
|December 15, 2023
概括
我们开发了一种具有成本效益的纳米尺度移位传感方法,使用交替方格相调制 (AQPM) 和分布式反 (DFB) 激光. 这种精简的系统实现了0.6nm分辨率的1.6nm传感,为可访问的高精度应用提供了潜力.
科学领域:
- 光学计量学 在光学计量学
- 纳米技术 纳米技术
- 传感系统 传感系统
背景情况:
- 非接触式位移传感对于精密制造和科学研究至关重要.
- 以前使用窄线宽 (NLW) 激光器和90度光学混合体的方法复杂且昂贵.
- 需要更具成本效益和精简的纳米级传感解决方案.
研究的目的:
- 引入一个简化和经济的纳米级非接触式移位传感系统.
- 为了证明使用交替正方形相调制 (AQPM) 与分布式反 (DFB) 激光用于位移传感的可行性.
- 与现有技术相比,评估新系统的性能和潜力.
主要方法:
- 实施了相位多样性的光学数字连贯检测系统.
- 使用相调节器和平衡放大光探测器 (BAP) 产生的交替四度相调节 (AQPM) 参考光.
- 采用了经济的分布式反 (DFB) 激光器,而不是窄线宽 (NLW) 激光器.
主要成果:
- 使用DFB-AQPM系统实现了纳米尺度的位移传感,具有1.6nm的能力和0.6nm的分辨率.
- 与NLW激光系统 (0.6nm传感,0.2nm分辨率) 相比,由于相位噪声而观察到性能降低.
- 证明了对高分辨率传感的精简配置的有效性.
结论:
- DFB-AQPM系统在成本效益高的纳米尺度位移传感方面取得了重大进展.
- 简化配置可以降低复杂性和成本,同时保持高分辨率.
- 这项技术在各种高精度应用中具有广泛应用的巨大潜力.
