單腔雙光梳技術(shù)是近年來光學(xué)領(lǐng)域備受矚目的研究方向之一嚷掠。這項(xiàng)技術(shù)不僅在光譜分析、激光測(cè)距不皆、厚膜檢測(cè)贯城、泵浦探測(cè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景霹娄，還為研究精密光譜學(xué)能犯、量子光學(xué)犬耻、光子學(xué)等提供了全新的研究平臺(tái)踩晶。
超快飛秒光學(xué)新工具渡蜻！單腔雙光梳的精確測(cè)距應(yīng)用前景
介紹
單腔雙光梳技術(shù)是近年來光學(xué)領(lǐng)域備受矚目的研究方向之一计济。這項(xiàng)技術(shù)不僅在光譜分析茸苇、激光測(cè)距、厚膜檢測(cè)学密、泵浦探測(cè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景，還為研究精密光譜學(xué)传藏、量子光學(xué)腻暮、光子學(xué)等提供了全新的研究平臺(tái)。
正文
單腔雙光梳技術(shù)是近年來光學(xué)領(lǐng)域備受矚目的研究方向之一哭靖。它利用了光學(xué)微腔的特殊結(jié)構(gòu)和雙光梳的高度頻率穩(wěn)定性遗增，實(shí)現(xiàn)了在單個(gè)微腔中同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)頻率間隔均勻的光學(xué)頻率梳款青。這項(xiàng)技術(shù)不僅在光譜分析、激光測(cè)距霍狰、厚膜檢測(cè)、泵浦探測(cè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景蔗坯，還為研究精密光譜學(xué)康震、量子光學(xué)宾濒、光子學(xué)等提供了全新的研究平臺(tái)腿短。
精確測(cè)距
精密測(cè)距在工業(yè)計(jì)量绘梦、雷達(dá)測(cè)距橘忱、自主導(dǎo)航卸奉、機(jī)器人遙感等眾多領(lǐng)域中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，可以實(shí)現(xiàn)物體的精確定位榄棵、微小變化的檢測(cè)以及動(dòng)態(tài)環(huán)境的高精度監(jiān)控凝颇≌铞基于激光的技術(shù)拧略，目前已經(jīng)有非常多的測(cè)距方法，例如飛行時(shí)間 (ToF) 測(cè)量垫蛆、干涉測(cè)量和調(diào)頻連續(xù)波測(cè)距。這些方法大多利用光或電磁波的原理月褥，根據(jù)傳播時(shí)間或相移的測(cè)量來確定距離。
雙梳狀激光雷達(dá)
雙梳激光雷達(dá)是一種尖端傳感技術(shù)瓢喉，它結(jié)合了ToF和干涉測(cè)量原理宁赤，同時(shí)還利用了類似于 FMCW激光雷達(dá)的相干信號(hào)放大功能栓票。這種創(chuàng)新方法結(jié)合了這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)决左，實(shí)現(xiàn)高精度和快速的絕對(duì)距離測(cè)量愕够。
傳統(tǒng)激光雷達(dá)系統(tǒng)通常依靠ToF或干涉測(cè)量法進(jìn)行距離測(cè)量佛猛。ToF 測(cè)量激光脈沖傳播到物體并返回所需的時(shí)間，而干涉測(cè)量法則分析激光束的干涉圖案继找。然而遂跟，這兩種方法在測(cè)量精度婴渡、速度或范圍方面都有局限性幻锁。
雙梳激光雷達(dá)通過利用兩個(gè)重復(fù)率略有不同的頻率梳克服了這些限制。當(dāng)發(fā)射的光與目標(biāo)物體相互作用時(shí)哄尔，一部分光會(huì)被反射回來，同時(shí)柠并，另一部分光也被參考端反射。通過將目標(biāo)和參考物反射的來自一個(gè)梳子的光與來自另一梳子的光進(jìn)行干涉臼予，并測(cè)量所得干涉圖案之間的延遲鸣戴，便可以獲得精確的距離測(cè)量粘拾。
雙梳激光雷達(dá)的關(guān)鍵決定因素是脈沖帶寬葵擎、重復(fù)率和重復(fù)率差。通過利用游標(biāo)效應(yīng)（即在同一測(cè)量中交換參考激光器和采樣激光器的角色）半哟，雙梳激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)極長(zhǎng)的測(cè)量范圍。 這個(gè)范圍可以延伸到數(shù)百公里寓涨，已經(jīng)超出了大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用的要求盯串。同時(shí)戒良，系統(tǒng)仍然可以保持微米精度体捏，這是由脈沖持續(xù)時(shí)間（通常在亞皮秒范圍內(nèi)）和數(shù)據(jù)采集速度決定的糯崎。除此之外几缭，雙梳激光雷達(dá)還可以獲取干擾信號(hào)沃呢，從而實(shí)現(xiàn)亞波長(zhǎng)精度的測(cè)量。這些綜合功能使雙梳激光雷達(dá)成為高精度測(cè)距應(yīng)用的強(qiáng)大技術(shù)手段薄霜。
采用單腔雙梳激光器的雙梳激光雷達(dá)
在雙梳激光雷達(dá)系統(tǒng)中使用單腔雙梳激光器對(duì)于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。采用單腔設(shè)計(jì)可以使得系統(tǒng)變得更加緊湊否副，更加適合集成到各種平臺(tái)和設(shè)備中汉矿。使用單腔激光源也無需進(jìn)行復(fù)雜的光學(xué)同步备禀，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)洲拇，對(duì)于該技術(shù)的廣泛采用和商業(yè)化尤為重要曲尸。
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