【摘要】：基于雙光學(xué)頻率梳外差原理測(cè)距將長模糊距離、高精度和高更新率3個(gè)關(guān)鍵測(cè)距特性完美結(jié)合,使測(cè)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(shí)域?qū)挾�、重�?fù)頻率及相對(duì)差值、脈沖的固有時(shí)間抖動(dòng)等特性都將會(huì)影響測(cè)距的性能。對(duì)基于雙光學(xué)頻率梳外差原理測(cè)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(shí)噪聲、脈沖類型等各因素對(duì)測(cè)距性能的影響。模擬結(jié)果在數(shù)值上驗(yàn)證了奈奎斯特采樣定律對(duì)測(cè)距精度的顯著影響,表明實(shí)驗(yàn)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(shí)間抖動(dòng)時(shí),重頻差越小,測(cè)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(duì)應(yīng)的重頻差臨界值也會(huì)變小。通過上述數(shù)值分析,為研究人員在特定實(shí)驗(yàn)條件下優(yōu)化測(cè)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(shí)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(duì)”項(xiàng)目(中科院人教字(2012)119號(hào));中科院科研裝備研制項(xiàng)目和中組部“青年拔尖人才支持計(jì)劃”(組廳字[2013]33號(hào))項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：TN249

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2159145