Measurement of angular velocity using the self-mixing effect of semiconductor laser

되먹임 효과를 이용한 회전체의 속도측정

  • 이병욱 (경희대학교 전자·정보학부)
  • Published : 2000.08.01

Abstract

We have constructed laser Doppler velocimetry system using self-mixing effect with a semiconductor laser. This technology is based on the frequency mixing phenomena which occurs when light scattered back from the moving object into the laser cavity interferes with light inside the laser. We have compared the value of Doppler shifted frequency with the velocity variation of the wheel. Frequency dependence on the angle between the moving direction of rotating aluminum wheel and the incident beam also have been proved. As an illustration of the performance of the velocimeter, velocity measurements of a rotating disk are described. Doppler signal shows a good linear relationship with velocity of rotating disk.

반도체 레이저 광원의 되먹임 효과를 이용하여 레이저 도플러 속도계를 구현하였다. 움직이는 물체의 표면에 조사된 레이저광이 산란될 때 산란광은 물체의 속도에 비례한 도플러 변이를 일으킨다. 산란광의 일부를 레이저 공진기 내부로 입사키면 공진기 안에서는 발진광과 입사된 산란광이 혼합되어 두 개 광 사이의 차주파수로 레이저 전류가 변조되는 원리를 이용한 것이다. 본 실험에서는 원형 회전체에 레이저를 조사할 때 발생하는 산란광을 사용하여 회전 속도와 도플러 편이 주파수와의 관계를 비교하였다. 또한 회전면에 대한 레이저 입사 각도에 따른 도플러 주파수의 변화를 관찰하였다. 이로부터 도플러 주파수와 회전체 각속도 사이의 비례 관계 및 측정광의 입사 각도와의 선형성을 확인하였다.

Keywords

References

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