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光学频率梳基于光谱干涉实现绝对距离测量

吴翰钟 曹士英 张福民 曲兴华

光学频率梳基于光谱干涉实现绝对距离测量

吴翰钟, 曹士英, 张福民, 曲兴华
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  • 详细分析了光学频率梳光谱干涉的原理, 建立了较全面的光谱干涉的数学模型, 为实现绝对距离测量提供理论分析基础. 基于光谱干涉, 指出通过光谱干涉条纹的振荡频率, 即一次傅里叶变换, 可以实现绝对距离测量, 数值模拟结果表明, 最大测量误差为1.5 nm; 提出了一种等效的多波长并行零差干涉的方法, 分析了多波长并行零差干涉法的测距原理. 数值模拟结果表明, 多波长并行零差干涉法的最大误差为8.7 nm; 通过脉冲啁啾实现绝对测距, 分析了基于脉冲啁啾实现绝对测距的原理, 数值模拟结果表明, 最大测距误差为5.3 nm.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51327006, 51105274)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20120032130002)资助的课题.
    [1]

    Liao S S, Yang T, Dong J J 2014 Chin. Phys. B 23 073201

    [2]

    Zhu M H, Wu X J, Wei H Y, Zhang L Q, Zhang J T, Li Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 070702 (in Chinese) [朱敏昊, 吴学健, 尉昊赟, 张丽琼, 张继涛, 李岩 2013 物理学报 62 070702]

    [3]

    Xing S J, Zhang F M, Cao S Y, Wang G W, Qu X H 2013 Acta Phys. Sin. 62 170603 (in Chinese) [邢书剑, 张福民, 曹士英, 王高文, 曲兴华 2013 物理学报 62 170603]

    [4]

    Zhang Y C, Wu J Z, Li Y Q, Jin L, Ma J, Wang L R, Zhao Y T, Xiao L T, Jia S T 2012 Chin. Phys. B 21 113701

    [5]

    Wu H Z, Cao S Y, Zhang F M, Xing S J, Qu X H 2014 Acta Phys. Sin. 63 100601 (in Chinese) [吴翰钟, 曹士英, 张福民, 邢书剑, 曲兴华 2014 物理学报 63 100601]

    [6]

    Minoshima K, Matsumoto H 2000 Appl. Opt. 39 5512

    [7]

    Baumann E, Giorgetta F R, Coddington I, Sinclair L C, Knabe K, Swann W C, Newbury N R 2013 Opt. Lett. 38 2026

    [8]

    Hyun S, Kim Y J, Kim Y, Kim S W 2010 CIRP Annals: Manufacturing Technology 59 555

    [9]

    Schuhler N, Salvadé Y, Lévêque S, Dändliker R, Holzwarth R 2006 Opt. Lett. 31 3101

    [10]

    Salvadé Y, Schuhler N, Lévêque S, Floch S L 2008 Appl. Opt. 47 2715

    [11]

    Ye J 2004 Opt. Lett. 29 1153

    [12]

    Wang X N, Takahashi S, Takamasu K, Matsumoto H 2012 Opt. Express 20 2725

    [13]

    Balling P, Křen P, Mašika P, van den Berg S A 2009 Opt. Express 17 9300

    [14]

    Wu H, Zhang F, Cao S, Xing S, Qu X 2014 Opt. Express 22 10380

    [15]

    Coddington I, Swann W C, Nenadovic L, Newbury N R 2009 Nat. Photon. 3 351

    [16]

    Zhang H, Wei H, Wu X, Yang H, Li Y 2014 Opt. Express 22 6597

    [17]

    Lee J, Han S, Lee K, Bae E, Kim S, Lee S, Kim S W, Kim Y J 2013 Meas. Sci. Technol. 24 045201

    [18]

    Joo K, Kim S 2006 Opt. Express 14 5954

    [19]

    Cui M, Zeitouny M G, Bhattacharya N, van den Berg S A, Urbach H P 2011 Opt. Express 19 6549

    [20]

    Berg van den S A, Persijn S T, Kok G J P 2012 Phys. Rev. Lett. 108 183901

    [21]

    Li Y, Hu K, Ji R, Liu D, Zhou W 2014 Opt. Eng. 53 122409

  • [1]

    Liao S S, Yang T, Dong J J 2014 Chin. Phys. B 23 073201

    [2]

    Zhu M H, Wu X J, Wei H Y, Zhang L Q, Zhang J T, Li Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 070702 (in Chinese) [朱敏昊, 吴学健, 尉昊赟, 张丽琼, 张继涛, 李岩 2013 物理学报 62 070702]

    [3]

    Xing S J, Zhang F M, Cao S Y, Wang G W, Qu X H 2013 Acta Phys. Sin. 62 170603 (in Chinese) [邢书剑, 张福民, 曹士英, 王高文, 曲兴华 2013 物理学报 62 170603]

    [4]

    Zhang Y C, Wu J Z, Li Y Q, Jin L, Ma J, Wang L R, Zhao Y T, Xiao L T, Jia S T 2012 Chin. Phys. B 21 113701

    [5]

    Wu H Z, Cao S Y, Zhang F M, Xing S J, Qu X H 2014 Acta Phys. Sin. 63 100601 (in Chinese) [吴翰钟, 曹士英, 张福民, 邢书剑, 曲兴华 2014 物理学报 63 100601]

    [6]

    Minoshima K, Matsumoto H 2000 Appl. Opt. 39 5512

    [7]

    Baumann E, Giorgetta F R, Coddington I, Sinclair L C, Knabe K, Swann W C, Newbury N R 2013 Opt. Lett. 38 2026

    [8]

    Hyun S, Kim Y J, Kim Y, Kim S W 2010 CIRP Annals: Manufacturing Technology 59 555

    [9]

    Schuhler N, Salvadé Y, Lévêque S, Dändliker R, Holzwarth R 2006 Opt. Lett. 31 3101

    [10]

    Salvadé Y, Schuhler N, Lévêque S, Floch S L 2008 Appl. Opt. 47 2715

    [11]

    Ye J 2004 Opt. Lett. 29 1153

    [12]

    Wang X N, Takahashi S, Takamasu K, Matsumoto H 2012 Opt. Express 20 2725

    [13]

    Balling P, Křen P, Mašika P, van den Berg S A 2009 Opt. Express 17 9300

    [14]

    Wu H, Zhang F, Cao S, Xing S, Qu X 2014 Opt. Express 22 10380

    [15]

    Coddington I, Swann W C, Nenadovic L, Newbury N R 2009 Nat. Photon. 3 351

    [16]

    Zhang H, Wei H, Wu X, Yang H, Li Y 2014 Opt. Express 22 6597

    [17]

    Lee J, Han S, Lee K, Bae E, Kim S, Lee S, Kim S W, Kim Y J 2013 Meas. Sci. Technol. 24 045201

    [18]

    Joo K, Kim S 2006 Opt. Express 14 5954

    [19]

    Cui M, Zeitouny M G, Bhattacharya N, van den Berg S A, Urbach H P 2011 Opt. Express 19 6549

    [20]

    Berg van den S A, Persijn S T, Kok G J P 2012 Phys. Rev. Lett. 108 183901

    [21]

    Li Y, Hu K, Ji R, Liu D, Zhou W 2014 Opt. Eng. 53 122409

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-15
  • 修回日期:  2014-09-05
  • 刊出日期:  2015-01-05

光学频率梳基于光谱干涉实现绝对距离测量

  • 1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072;
  • 2. 中国计量科学研究院时间频率计量研究所, 北京 100013
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51327006, 51105274)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20120032130002)资助的课题.

摘要: 详细分析了光学频率梳光谱干涉的原理, 建立了较全面的光谱干涉的数学模型, 为实现绝对距离测量提供理论分析基础. 基于光谱干涉, 指出通过光谱干涉条纹的振荡频率, 即一次傅里叶变换, 可以实现绝对距离测量, 数值模拟结果表明, 最大测量误差为1.5 nm; 提出了一种等效的多波长并行零差干涉的方法, 分析了多波长并行零差干涉法的测距原理. 数值模拟结果表明, 多波长并行零差干涉法的最大误差为8.7 nm; 通过脉冲啁啾实现绝对测距, 分析了基于脉冲啁啾实现绝对测距的原理, 数值模拟结果表明, 最大测距误差为5.3 nm.

English Abstract

参考文献 (21)

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