激光测距是现代测距技术中的重要组成部分,在精密测距领域发挥了关键作用。在以先进制造、空间任务等为代表的大尺寸精密测距应用中,测距量程通常为数十米甚至上千米,测距精度要求在亚毫米甚至微米量级,同时,要求测量快速高效,这对激光测距光源的灵活性、稳定性及溯源性都是极大的挑战。飞秒光学频率梳以其丰富的频谱成分、优于10 ^-11量级的相对稳定度和直接参考到微波频率基准的溯源能力成为激光精密测距研究的有力工具。时域内,飞秒脉冲可提供高精度的时间分辨;频域内,飞秒光学频率梳测距所包含的大量精密稳定的谱线成分使新的测量原理成为可能。介绍了飞秒光学频率梳测距的研究现状,以主要利用飞秒光学频率梳的时频域特性进行分类归纳,概括了各种方法的原理及特点。目前,飞秒光学频率梳测距已在大量程范围内达到微米甚至亚微米量级测量精度,并有潜力实现多目标同时测距。随着测量效率的提升,飞秒光学频率梳测距必将在大尺寸精密测距中广泛应用。

在光电振荡器(OEO)测距方法中，振荡频率与环路群时延关系的建立依赖于纵模阶数，纵模阶数测量误差直接影响测距精度。但是OEO频率稳定性较低，通过直接测量振荡频率和相邻纵模频率间隔所获得的纵模阶数误差较大。分析了频率漂移对纵模阶数测量的影响及测量过程中的频率漂移规律，提出一种新的纵模阶数测量方法，该方法在不改变OEO结构的基础上，利用OEO纵模等间隔分布的特点，分别测量振荡模到x阶高阶模和x阶低阶模的频率间隔后获取纵模间距，减小并补偿频率漂移造成的误差。随后建立了纵模阶数测量误差模型，并进行了1 km光纤20 GHz信号的纵模阶数测量对比实验，实验结果与误差模型相符。