一种基于电光调制光频梳光谱干涉的绝对测距方法

作者：赵显宇; 曲兴华; 陈嘉伟; 郑继辉; 王金栋; 张福民^*

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(09): 96-108.

• 光学频率梳
• 电光调制
• 光谱干涉
• 绝对测距

提出了一种基于电光调制光学频率梳的光谱干涉测距方法.理论分析了电光调制光学频率梳的数学模型和光谱扩展原理,并分析得出了光谱干涉测距方法的非模糊范围和分辨力的影响因素.在实验中,使用三只级联的电光相位调制器调制单频连续波激光生成了40多阶高功率梳齿状边带,并通过单模光纤和高非线性光纤对电光调制器输出的激光进行光谱扩展,得到重复频率为10 GHz,光谱宽度达30 nm的光学频率梳.将该光频梳作为光谱干涉测距装置的光源,可以实现无"死区"的绝对距离测量.另外,使用等频率间隔重采样和二次方程脉冲峰值拟合算法对测量结果进行数据处理,可以修正系统误差,提升测距精度.实验结果表明,在1 m的测量范围内,使用该装置可以在任意位置达到±15μm以内的绝对测距精度.

• 单位
  天津大学; 精密测试技术及仪器国家重点实验室