1 南开大学 现代光学研究所, 天津 300350
2 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094
3 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
为了能更加灵活方便地实现高精度的时频信号传递, 以空间链路代替光纤进行时频传递, 阐述了自由空间光频梳频率传递基本原理, 实验通过102 m的自由空间链路, 将锁定至铷原子钟上的飞秒光频梳发送到远端, 采用高速探测器直接探测, 通过高精度频率计数器采集光频梳重复频率数据。实验结果表明: 该系统最终实现接收端100 MHz重复频率信号在30 min内抖动范围为3.5 mHz, 重复频率稳定度为4.26×10-12/s、4.81×10-13/100 s。
自由空间 频率传递 飞秒光频梳 free space frequency transfer femtosecond optical frequency comb
天津大学 海洋科学与技术学院, 天津 300072
以激光测速为基础, 引入飞秒光频梳, 通过鉴相信号处理, 研究出了一种高精度的测速方法, 理论测量下限低至μm/s量级。文中详细分析了飞秒光频梳经运动目标反射后梳齿相位发生变化的原理, 建立了较为全面的数学模型并使用MATLAB软件进行了仿真。采用快速傅里叶变换方法对仿真测量信号相位信息进行提取并处理, 分别对μm/s、mm/s和m/s量级速度值进行了测量, 理想情况下测量误差在1 μm/s以下。同时, 还对做任意运动的目标进行了测量仿真实验, 结果表明文中方法还可以还原目标的运动状态。最后搭建了实验装置对mm/s量级的速度进行测量, 测量相对误差均在4%以内, 验证了此方法的可行性。
飞秒光频梳 速度测量 快速傅里叶变换 femtosecond optical frequency comb speed measurement fast Fourier transform 红外与激光工程
2018, 47(2): 0206002
1 中国民航大学航空自动化学院,天津 300300
2 中国民航大学机场学院, 天津 300300
传统脉冲干涉测距只能测量离散的长度值，提出了一种利用飞秒光频梳进行任意长绝对测距的方法，建立了多脉冲干涉的时间相干模型，分析了被测距离与多脉冲干涉条纹峰值点位置变化的关系，研究了大气条件的改变对测距结果的影响。模拟结果表明：多脉冲干涉条纹峰值点位置的偏移具有周期性，在一个周期内呈单调性改变；温度和湿度的改变与多脉冲干涉条纹的峰值间距的改变呈正比，而气压和二氧化碳含量的改变与多脉冲干涉条纹的峰值间距的改变呈反比。该分析结果对于在空气中进行长距离绝对测距具有重要意义，可利用建立的模型进行误差补偿，以提高测距精度。
测量 飞秒光频梳 多脉冲干涉 任意长绝对测距 误差补偿
