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Conception d’un système laser de mesures de déplacements par interférométrie à rétroinjection optique dans le cas de feedbacks faible et modéré.

Bès, Caroline (2006) Conception d’un système laser de mesures de déplacements par interférométrie à rétroinjection optique dans le cas de feedbacks faible et modéré. (Conception of a laser displacement sensor using optical feedback interferometry under weak and moderate regimes.)

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Prix Léopold Escande 2006 (more)

Abstract

L'utilisation des lasers est répandue dans le domaine de l'instrumentation. Cependant, le fonctionnement de tels dispositifs peut ˆetre perturbé par le phénomène de rétroinjection optique (ou self-mixing) auquel est soumis la diode laser. Cette sensibilité du laser au faisceau optique de retour offre de nombreux avantages, notamment pour la mesure de déplacements. Les capteurs basés sur ce principe présentent l'avantage d'ˆetre compact, sans contact, et autoalignés. Après une analyse théorique, un modèle comportemental complet du self-mixing est présenté. Un capteur a été con¸cu afin de pouvoir fonctionner dans les cas les plus répandus expérimentalement, à savoir un feedback faible puis modéré. Deux algorithmes ont ensuite été développés de manière à traiter le signal pour ces différents feedbacks. Ce nouveau capteur permet également de reconstruire des déplacements aléatoires de cibles. Il a, de plus, été testé sur un montage mécanique utilisé pour l'analyse de revˆetements amortissants. ABSTRACT : Optical feedback interferometry, also known as the self-mixing effect, is similar to conventional two-beam interferometry but without any auxiliary bulk. When a small fraction of the backscattered laser beam from diffusely-reflecting surfaces re-enters the laser cavity, its spectral properties are affected. This generates a variation in the laser optical power, resulting in self-mixing which has been demonstrated to be suitable for sensing applications. A high-level behavioural model has been proposed to represent this phenomenon. A displacement sensor based on this principle has thus been designed to operate under weak and moderate feedback regimes. Two algorithms have also been developed in order to process the resulting signals, rendering the sensor capable of reconstructing random displacements. This has been verified on damped anti-vibration coatings via modal analysis.

Department:Laboratoire d'Electronique - LEN7 (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Bosch, Thierry
Uncontrolled Keywords:Self-mixing - Contrôle non destructif - Capteur - Mesure de déplacement - Filtre de Kalman - Diode laser - Analyse vibratoire. KEYWORDS : Self-mixing - Non-destructive testing - Sensor - Displacement measurement - Kalman filter - Laser diode - Vibration analysis.
Subjects:Electronics > Microwaves and optical transmissions
Deposited On:15 January 2007

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