基于光频梳的绝对距离测量技术
一、引言
光频梳(Optical Frequency Comb)因其具有高精度、宽谱段和稳定频率间隔的特点,在精密测距领域展现出巨大潜力。传统的干涉测距受限于测量范围或需要多次校准,而光频梳测距可实现非合作目标、大范围、亚微米级精度的绝对距离测量,广泛应用于工业检测、空间定位、大地测绘等领域。本文将介绍其工作原理与典型应用。
二、核心技术原理
光频梳结构特性
由一系列等间隔频率线组成,可用于高精度时间-频率转换。
双光梳干涉法
利用两个频率略有差异的光梳进行相干探测,提取拍频信号以计算距离。
时域飞行时间(TOF)与干涉结合
融合TOF的大范围测量能力与干涉的高精度优势。
三、典型应用场景
大型工件三维形貌扫描
实现对飞机、船舶等复杂曲面的快速高精度建模。
卫星编队相对定位
在航天器之间建立精确的空间坐标关系。
地震监测与地壳运动测量
长期高稳定性测量地面位移变化,支持灾害预警。
四、未来发展方向
便携式光频梳系统开发
推动设备小型化,适应野外、移动平台部署。
AI辅助数据处理与误差修正
提升测量效率,减少环境干扰影响。