一种基于飞秒光频梳的高精度转速测量方法

    公开(公告)号:CN114527293B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202210115517.X

    申请日:2022-02-07

    Abstract: 本发明公开的一种基于飞秒光频梳的高精度转速测量方法,属于激光测量技术领域。半径已知的待测旋转物体的旋转轴应与光路主轴在同一个平面内,并且相垂直,会聚透镜将光束聚焦在旋转物体表面;锁定飞秒光频梳的重复频率与载波包络偏移频率;从频率计数器读取重复频率变化量;根据公式计算出待测旋转物体的转速。本发明将传统激光多普勒转速测量中激光频率的多普勒频移测量转化为射频域重复频率变化的测量,能够显著简化光路结构,降低信号处理复杂度。本发明能够提高转速测量的灵敏度和测量精度,由物体旋转引起多普勒频移导致的重复频率的极微小变化也能够被高分辨地探测到,并可将测量结果溯源于国际单位制的时间基本单位上。

    一种基于单腔双光梳的数字全息三维重建系统及方法

    公开(公告)号:CN116428968A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310211369.6

    申请日:2023-03-07

    Abstract: 本发明公开一种基于单腔双光梳的数字全息三维重建系统及方法,属于数字全息三维测量技术领域。本发明包括:单腔双光梳、粗波分复用器、第一光纤放大器、第二光纤放大器、第一光纤滤波器、第二光纤滤波器、第一光纤扩束镜、凹面反射镜、第二光纤扩束镜、分光镜、图像传感器以及计算机,单腔双光梳发出两种脉冲,经过分束、放大、滤波,测量光与参考光产生干涉条纹,形成全息图。本发明使用单腔双光梳作为光源,实现同轴全息术中零级像、孪生像与目标再现象的分离,改善全息成像的质量,便于实现工程化;本发明基于多波长外差技术,结合光梳宽光谱带宽、高时间相干性,抑制噪声的影响,实现大尺寸物体测量,拓展数字全息术的应用场景。

    一种宽带可调谐激光器波长测量装置及方法

    公开(公告)号:CN112033551B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202010918805.X

    申请日:2020-09-04

    Abstract: 本发明公开的一种宽带可调谐激光器波长测量装置及方法,属于波长测量技术领域。本发明包括飞秒光学频率梳系统、宽带可调谐激光器、反射镜、四分之一波片、偏振分光棱镜、二分之一波片、偏振分光棱镜、反射镜、平衡探测器、二分之一波片、偏振分光棱镜、平衡探测器、反射镜和信号处理与控制装置。利用飞秒光学频率梳宽光谱、高稳定性可溯源,将可调谐激光器的输出光与单台飞秒光学频率梳进行拍频,通过先验信息、可调谐激光器在连续调谐输出过程中与单台飞秒光学频率梳的拍频结果及光学系统硬件和软件解调算法实现可调谐激光器在连续调谐输出过程中波长重构,实现宽带可调谐激光光源在调谐输出过程中波长瞬时值的精确测量,且测量结果可溯源。

    一种基于差频双梳的激光波长测量装置及方法

    公开(公告)号:CN112362173B

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202011296459.2

    申请日:2020-11-18

    Abstract: 本发明公开的一种基于差频双梳的激光波长测量装置及方法,属于激光波长测量领域。本发明的装置包括差频双梳装置、激光波长测量装置、数据采集与处理装置、待测激光器、第1频率计数器、第2频率计数器及微波原子钟。差频光梳装置由飞秒激光振荡器、放大‑扩谱模块、差频器、二次放大‑扩谱模块及重复频率锁相电路组成。差频光梳的载波包络偏移频率为零,光梳无需载波包络偏移频率锁相电路,使光梳结构更为简单,能够提高测量速度和抗干扰性,还能够降低光梳系统的相位噪声,提高测量精度;本发明采用差频双梳结构,无需利用波长计粗测确定梳齿序数,也不需要分别调节重复频率和载波包络偏移频率来确定正负号,测量速度快。

    一种基于飞秒光频梳的高精度转速测量方法

    公开(公告)号:CN114527293A

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN202210115517.X

    申请日:2022-02-07

    Abstract: 本发明公开的一种基于飞秒光频梳的高精度转速测量方法,属于激光测量技术领域。半径已知的待测旋转物体的旋转轴应与光路主轴在同一个平面内,并且相垂直,会聚透镜将光束聚焦在旋转物体表面;锁定飞秒光频梳的重复频率与载波包络偏移频率;从频率计数器读取重复频率变化量;根据公式计算出待测旋转物体的转速。本发明将传统激光多普勒转速测量中激光频率的多普勒频移测量转化为射频域重复频率变化的测量,能够显著简化光路结构,降低信号处理复杂度。本发明能够提高转速测量的灵敏度和测量精度,由物体旋转引起多普勒频移导致的重复频率的极微小变化也能够被高分辨地探测到,并可将测量结果溯源于国际单位制的时间基本单位上。

    一种基于差频双梳的激光波长测量装置及方法

    公开(公告)号:CN112362173A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011296459.2

    申请日:2020-11-18

    Abstract: 本发明公开的一种基于差频双梳的激光波长测量装置及方法,属于激光波长测量领域。本发明的装置包括差频双梳装置、激光波长测量装置、数据采集与处理装置、待测激光器、第1频率计数器、第2频率计数器及微波原子钟。差频光梳装置由飞秒激光振荡器、放大‑扩谱模块、差频器、二次放大‑扩谱模块及重复频率锁相电路组成。差频光梳的载波包络偏移频率为零,光梳无需载波包络偏移频率锁相电路,使光梳结构更为简单,能够提高测量速度和抗干扰性,还能够降低光梳系统的相位噪声,提高测量精度;本发明采用差频双梳结构,无需利用波长计粗测确定梳齿序数,也不需要分别调节重复频率和载波包络偏移频率来确定正负号,测量速度快。

    一种光学频率梳载波包络偏移频率锁定装置及方法

    公开(公告)号:CN113991413B

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202111192324.6

    申请日:2021-10-13

    Abstract: 本发明公开的一种光学频率梳载波包络偏移频率锁定装置及方法,属于光学频率梳激光技术领域。本发明主要由光学频率梳、带通滤波器、射频放大器、低通滤波器、比例积分微分电路(PID)组成,依次之间由射频传输线连接。所述光学频率梳向带通滤波器输入载波包络偏移频率信号,比例积分微分电路的输出信号反馈到所述光学频率梳的种子源驱动电流上,形成闭环。载波包络偏移频率f0信号与fr‑f0信号有相同的来源,两者叠加的拍信号噪声得到抑制,有助于提高锁定跟踪精度;锁定后的载波包络偏移频率严格等于重复频率的一半,重复频率锁定后光梳即可稳定。本发明具有锁定跟踪精度高、结构简单、操作方便、不需要信号源与鉴相电路、成本低等优点。

    一种电光调制频率梳测距方法与装置

    公开(公告)号:CN117554978A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311568278.4

    申请日:2023-11-23

    Abstract: 本发明公开的一种电光调制频率梳测距方法与装置,属于激光测量技术领域。本发明的装置包括单频连续激光器、电光调制器、声光调制器、环路器、发射镜、反射镜、3dB 2×2耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、峰值检测处理单元、第一信号源、第二信号源、反馈控制单元、锁相放大器。本发明将电光调制的连续激光作为频率梳光源用于测距,利用单频率梳实现任意长度距离测量,能够突破传统单梳测距仅能实现脉冲间距整数倍的限制,克服传统单梳仅能测量有限个分立距离的不足;根据直接测量结果实现对空气折射率的自修正,能够大幅提高实际场景下激光测距的准确度。本发明还具有结构简单、体积较小、成本大幅减小的优点。

    一种产生高重复频率脉冲的光纤飞秒激光器

    公开(公告)号:CN116365342A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310202054.5

    申请日:2023-03-06

    Abstract: 本发明公开一种产生高重复频率脉冲的光纤飞秒激光器,属于激光技术领域。本发明通过在光纤飞秒激光振荡腔内构造激光传输旁路,分割脉冲获得新的延迟脉冲序列,使脉冲在振荡腔内增殖,降低脉冲间隔,提高脉冲重复频率,包括:泵浦源、泵浦输入耦合器、增益光纤、脉冲锁模器件、隔离器、输出耦合器、第一耦合器、第二耦合器、可调光延迟器、高速光电探测器、锁相环,调整可调光延迟器,通过高速光电探测器探测,经过锁相环鉴相,反馈到可调光延迟器上,实现脉冲重复频率的稳定。本发明结构简单、调节方便,脉冲重复频率稳定、调谐;实现脉冲重复频率倍增,能够获得1GHz以上高重复频率的飞秒脉冲激光;不存在重复频率跳变或功率大幅损耗。

    一种基于飞秒激光的光纤Sagnac干涉仪

    公开(公告)号:CN112361955B

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202011281480.5

    申请日:2020-11-16

    Abstract: 本发明公开的一种基于飞秒激光的光纤Sagnac干涉仪,属于激光测量技术领域。本发明包括光纤耦合器、光纤圈、测量光源、扫描光源、光学扫描采样单元。光纤耦合器的第一输入光纤连接着测量光源,第一输出光纤、第二输出光纤连接着光纤圈,第二输入光纤连接着光学扫描采样单元;扫描光源的出射激光也进入光学扫描采样单元。本发明测量光源和扫描光源均为飞秒激光光源,两者的重复频率有微小的差别,使得光程差非歧义长度得到极大扩展,能够适用于各种转速条件下旋转角速度测量,进而拓展光纤Sagnac干涉仪的应用范围。由于本发明采用双飞秒脉冲光学扫描采样的原理,能够将微小的时间放大后进行探测,显著提高光纤Sagnac干涉仪的测量精确度与灵敏度。

Patent Agency Ranking