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双光梳测距优化解决方案

2025年12月09日 10:28

飞秒光学频率梳（简称光频梳）一种以频率为测量单位的”梳子”，凭借快速、高精度和长距离的绝对距离测量在航空航天、大地测绘、电磁频谱测量等领域具有重要的应用。其中双光梳绝对距离测量技术基于异步光学采样原理，将对光的测量直接转换到相干电学测量，具有更新速度快（μs-ms）、测量精度高（nm-μm）等特点，成为了近年来先进的测距方案之一。以下浩敏光电就基于双光梳产品进行双光梳测距的简单分享：

一、传统双光梳测距面临的挑战

1.稳定性；那就要从双光梳的工作原理开始说起，传统的双光梳系统需要两台独立锁模激光器，以及复杂的锁频、锁相控制环路，且它们的重复频率 f_rep1 和 f_rep2 必须保持一个极小且稳定的差值 Δf_rep。任何微小的温度漂移、振动都会破坏这种同步，制约了其在便携式、嵌入式或工程场景中的实际应用。

2.信号处理；需要高速光电探测器、高带宽数据采集卡和复杂的实时数据处理算法来提取微弱的干涉信号并解算距离；

3.环境鲁棒性；在长距离（>10米）或户外测量时，空气湍流、温度梯度、湿度变化会引起折射率起伏，导致光程变化，引入难以校准的误差。

4.系统体积庞大，包含大量光学元件，无法应用于现场或工业环境；

5、不同类型双光梳测距面临的挑战：全锁定双腔双梳成本高，只锁定重复频率的双腔双梳成本适中但是相干性差，而单腔多梳无需锁定，但是稳定性极差，抗环境干扰能力弱。

二、浩敏光电基于光频梳要优化的双光梳解决方案

1. 双光梳合二为一，实现重复频率50MHz-250MHz可定制；

2. 锁模一键自启动，重频一键锁定，无需人工进行干预；

3. 机箱设计全封闭，无需风扇散热，正常工作温度-20摄氏度+40摄氏度，可以全天候工作；

4. 针对系统体积庞大等问题优化集成，整体重量小于8kg;

5. 重频稳定度提升：长时间重频锁定无跳变点，双光梳相对相位稳定性高，秒稳<3E-13，万秒稳<1E-16；


 

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