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摘要
激光回馈（或激光自混合干涉）技术在位移、距离、速度、振动等传统物理量测量领域具有广泛的研究和应用。近二十年来，这项技术在纳米粒度检测中也展示出了巨大的前景，其测量原理基于激光束与照射区域每个粒子相互作用的非相干叠加，粒子直径可以通过激光回馈信号功率谱的洛伦兹拟合而求出。激光回馈粒度检测一般使用恒流驱动的半导体激光器，其信号功率谱峰会位于零频附近，只呈现出右侧部分，有些使用固体激光器的粒度传感器通过一对声光调制器进行移频，将功率谱峰搬离零频位置，但是极大地增加了系统的复杂度和费用。本文将用线性调制电流驱动半导体激光器，以产生近似线性调频，从而方便地把功率谱峰搬移到任意期望的频谱位置上。此外，适当的光反馈强度下，倾斜的回馈信号条纹会导致功率谱峰产生高次谐波，这些谐波峰的频谱展宽较主峰更为明显，可以有效提高纳米粒子检测的灵敏度。本文所提出的新技术方案通过数值仿真和实验验证，有望应用在低成本、结构紧凑、高灵敏度的激光回馈粒度传感器或相关仪器中。
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