飞秒光频梳的任意长绝对测距

高精度测距在工业、航空航天、科学研究等方面都具有重要应用,而不断发展的激光测距技术始终处于前沿研究领域.本文研究飞秒光频梳绝对测距技术,拓展光梳在长度测量领域的应用.在利用脉冲激光进行任意绝对长度测量中常用到飞行时间法,然而其测量分辨力受限于电子器件的带宽,仅为毫米量级.为克服这一缺点,本文研究了光梳多脉冲序列之间的时间相干性,结合多脉冲序列干涉法和飞行时间法提出了任意长绝对测距的方法,搭建了基于改进型Michelson干涉原理的任意绝对测长系统,通过同时测量多脉冲序列的一阶和二阶互相关信号,可以分别计算出飞行时间的时间差,即可得到被测距离.利用光梳作为光源进行了0.6 m的绝对测距实验,将测量结果与高精度激光位移传感器的测量值进行比较,实验结果表明本系统具有良好的测量线性度,并且测距精度可达±0.5μm.