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一种光学频率梳绝对测距的新方法
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014
  • 页码:52-61
  • 分类:O436.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[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
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51105274)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20120032130002)和精密测试技术及仪器国家重点实验室基金(批准号:pil1201)资助的课题.感谢天津大学精密仪器与光电子工程学院张海伟博士对本文工作在计算方面提出有益的建议.
  • 相关项目:基于光学频率梳互相关的大尺寸绝对测距技术
中文摘要:

采用光学频率梳的高精度绝对距离测量技术在航空航天、科学研究和工业生产等领域都发挥着重要作用.提出一种利用光学频率梳技术,通过检测光强实现绝对距离测量的新方法,研究了光学频率梳发出脉冲的时间相干性,分析了光强与被测距离之间的关系、干涉条纹峰值点位置与被测距离之间的关系.建立了基于Michelson干涉原理的测距系统,通过测量光强信息得到被测距离.以高精度纳米位移平台的位移量作为长度基准进行了绝对测距实验,在每个被测距离点都重复进行了10次实验,将10次实验测得的光强值取平均后用于距离的计算.实验结果表明,该方法可以实现绝对距离测量,在10μm测量范围内,最大误差为47nm.因此,该方法可以应用于大尺寸高精度的绝对距离测量.

英文摘要:

High-accuracy ranging system is of significance both in future space-based sciences and in large-scale manufacture. Based on the light intensity, a method of measuring absolute distance in a long range by using the optical frequency comb is demonstrated. The temporal coherence of the pulses emitted from the optical comb is analyzed. The measurement principle is introduced. The peak position of the interference fringe is analyzed, which can contribute to the distance measurement, and numerical simulations are also developed correspondingly. The experimental results show that the absolute distance measurement can be realized. This method can be used to measure a large-scale distance.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876