一种远程集成萨格纳克干涉仪的设计，该干涉仪通过使用激光和有效光学元件产生窄带导波，以检测板材中出现的缺陷

摘要： 对于无法在表面安装传感器或试件处于运动状态的检测场景，激光导波（GW）成为唯一可行的检测手段。然而常规激光激发的导波具有宽频特性，导致在激发目标导波模式的同时，也会同步产生大量非目标导波模式。这些杂散导波与缺陷反射信号相互叠加，使得反射导波信号呈现混沌状态，极大增加了缺陷反射信号识别的难度。为此学界投入大量研究，通过空间调制激光光斑来发射窄带导波以抑制非目标模式。现有窄带导波生成技术包括狭缝掩模法、衍射光栅法、柱面透镜阵列法以及激光干涉法，但各方法均存在固有缺陷。最新研究成果——集成光学马赫-曾德尔系统（IOMZ）（J. Chen等，《光学快报》42卷4255页，2017年）通过脉冲激光与光学系统设计，成功在铝板中激发了目标兰姆波窄带模式。虽然证实了该系统生成窄带导波的能力，但伴随产生的显著噪声导致接收信号信噪比（SNR）偏低。本研究提出新型集成萨格纳克干涉仪光学系统（SIOS），能有效抑制非目标噪声并显著提升反射导波信噪比。对比实验表明SIOS性能优于IOMZ，实验证实该系统在远程无损检测领域具有重要应用前景。