【摘要】：基于雙光學(xué)頻率梳外差原理測距將長模糊距離、高精度和高更新率3個關(guān)鍵測距特性完美結(jié)合,使測量性能能夠滿足航空航天、科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域的需求。然而所使用的雙光學(xué)頻率梳的脈沖時域?qū)挾�、重�?fù)頻率及相對差值、脈沖的固有時間抖動等特性都將會影響測距的性能。對基于雙光學(xué)頻率梳外差原理測距進(jìn)行了全面的理論分析,并數(shù)值模擬了數(shù)據(jù)脈沖寬度、雙光學(xué)頻率梳重復(fù)頻率差、啁啾參量、定時噪聲、脈沖類型等各因素對測距性能的影響。模擬結(jié)果在數(shù)值上驗證了奈奎斯特采樣定律對測距精度的顯著影響,表明實驗中數(shù)據(jù)脈沖寬度和重頻差的選擇應(yīng)嚴(yán)格滿足奈奎斯特采樣定律;當(dāng)飛秒脈沖序列存在一定的時間抖動時,重頻差越小,測距性能越差;而脈沖的啁啾特性可轉(zhuǎn)化為脈沖寬度的影響,隨著啁啾的增大脈沖寬度被壓窄,奈奎斯特采樣頻率對應(yīng)的重頻差臨界值也會變小。通過上述數(shù)值分析,為研究人員在特定實驗條件下優(yōu)化測距性能提供了重要指導(dǎo)。
[Abstract]:Based on the principle of double optical frequency comb heterodyne, the three key ranging characteristics of long fuzzy distance, high precision and high update rate are perfectly combined, and the measurement performance can meet the needs of many fields, such as aerospace, scientific research and industrial production. However, the pulse time domain width, repetition rate and relative difference of the double optical frequency comb, and the inherent time jitter of the pulse will affect the performance of ranging. Based on the principle of double optical frequency comb heterodyne, this paper makes a comprehensive theoretical analysis, and numerically simulates the data pulse width, repetition frequency difference of double optical frequency comb, chirp parameter, timing noise, etc. The effect of pulse type and other factors on ranging performance. The simulation results show that the Nyquist sampling law has a significant effect on the ranging accuracy. It shows that the choice of data pulse width and repetition frequency difference should strictly meet the Nyquist sampling law. When there is a certain time jitter in femtosecond pulse sequence, the smaller the repetition frequency difference is, the worse the ranging performance is, and the chirp characteristic of pulse can be transformed into the influence of pulse width, and the pulse width is compressed with the increase of chirp. The critical value of repetition difference corresponding to Nyquist sampling frequency will also become smaller. The above numerical analysis provides important guidance for researchers to optimize ranging performance under specific experimental conditions.
【作者單位】： 中國科學(xué)院國家授時中心;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金(91336108,11273024,61127901);國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(11403031) 中科院科技創(chuàng)新“交叉與合作團(tuán)隊”項目(中科院人教字(2012)119號);中科院科研裝備研制項目和中組部“青年拔尖人才支持計劃”(組廳字[2013]33號)項目資助
【分類號】：TN249

【參考文獻(xiàn)】

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1 梁飛;宋有建;師浩森;許立明;賈威;胡明列;王清月;;雙飛秒激光測距系統(tǒng)的測量精度分析[J];光電子·激光;2015年08期

2 安慰寧;張福民;吳翰鐘;曲興華;;一種基于飛秒光頻梳頻域干涉的絕對測距方法[J];儀器儀表學(xué)報;2014年11期

3 陳懷艷;曹蕓;韓潔;;基于蒙特卡羅法的測量不確定度評定[J];電子測量與儀器學(xué)報;2011年04期

4 曲興華;戴建芳;張福民;;基于激光測距的大尺寸測量應(yīng)用研究[J];儀器儀表學(xué)報;2009年03期

5 吳義華;楊俊峰;鄧美彩;;幾種利用ADC采樣測量時鐘抖動方法的比較[J];電子測量與儀器學(xué)報;2007年02期

6 魏志義;;2005年諾貝爾物理學(xué)獎與光學(xué)頻率梳[J];物理;2006年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 許艷;基于飛秒光頻梳的絕對距離測量技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 化雪薈;;基于測量減震器形變的車輛載重檢測系統(tǒng)開發(fā)[J];電子設(shè)計工程;2016年16期

2 王盟盟;董瑞芳;項曉;劉濤;張首剛;;基于外差檢測原理的絕對測距性能理論研究[J];儀器儀表學(xué)報;2016年08期

3 劉佳敏;陶澤;張傳維;劉世元;;緊湊型光譜薄膜測厚儀的研制[J];激光技術(shù);2016年04期

4 魏文權(quán);陸永華;;小空間組合噴管推力測量系統(tǒng)不確定度評定研究[J];機(jī)電工程;2016年07期

5 朱倫倫;熊九龍;謝金哲;王曉明;張s，

本文編號：2159145