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一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距新方法的理论分析

王国超 颜树华 杨俊 林存宝 杨东兴 邹鹏飞

一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距新方法的理论分析

王国超, 颜树华, 杨俊, 林存宝, 杨东兴, 邹鹏飞
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  • 本文提出了一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距的新方法, 结合基于双光梳互相关的多外差距离测量和基于重复频率的梳间拍频距离测量, 在不需要依靠脉冲飞行时间先验判断以及扫描重复频率或扫描参考光路的前提下实现km量程高精度绝对测距. 文章在光梳基本原理和测距方案的基础上, 建立了基于双光梳的大尺寸距离测量链理论模型, 讨论了多外差最低谱线和光梳重复频率稳定度对测量结果的影响, 并进行了大量仿真计算; 仿真结果表明, 在理想相位解调精度的前提下, 该方法的测距误差优于± 50 pm, 且多外差最低谱线的频率偏差对测距造成的影响远低于多外差测量的测距分辨力, 验证了该方法能够用于开展大尺寸高精度绝对测距研究.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51275523)、国防科技大学优秀研究生创新项目(批准号: B120305)和湖南省研究生科研创新项目(批准号: CX2012B015)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-25
  • 修回日期:  2012-12-03
  • 刊出日期:  2013-04-05

一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距新方法的理论分析

  • 1. 国防科技大学机电工程与自动化学院, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51275523)、国防科技大学优秀研究生创新项目(批准号: B120305)和湖南省研究生科研创新项目(批准号: CX2012B015)资助的课题.

摘要: 本文提出了一种双光梳多外差大尺寸高精度绝对测距的新方法, 结合基于双光梳互相关的多外差距离测量和基于重复频率的梳间拍频距离测量, 在不需要依靠脉冲飞行时间先验判断以及扫描重复频率或扫描参考光路的前提下实现km量程高精度绝对测距. 文章在光梳基本原理和测距方案的基础上, 建立了基于双光梳的大尺寸距离测量链理论模型, 讨论了多外差最低谱线和光梳重复频率稳定度对测量结果的影响, 并进行了大量仿真计算; 仿真结果表明, 在理想相位解调精度的前提下, 该方法的测距误差优于± 50 pm, 且多外差最低谱线的频率偏差对测距造成的影响远低于多外差测量的测距分辨力, 验证了该方法能够用于开展大尺寸高精度绝对测距研究.

English Abstract

参考文献 (32)

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