基于虛合成波長(zhǎng)的激光頻率(波長(zhǎng))測(cè)量方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光頻率及波長(zhǎng)的測(cè)量在計(jì)量學(xué)、信息科學(xué)、通信、天文等領(lǐng)域占有越來(lái)越重要的地位，一直是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)，開(kāi)發(fā)新的激光頻率及波長(zhǎng)測(cè)量系統(tǒng)有著非常重要的意義。本論文首次提出虛合成波長(zhǎng)的概念并介紹了基于虛合成波長(zhǎng)的激光頻率（波長(zhǎng)）測(cè)量方法，該方法解決了以往大頻差測(cè)量中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜實(shí)現(xiàn)困難、成本高以及波長(zhǎng)測(cè)量中測(cè)量精度低等問(wèn)題，為激光頻率及波長(zhǎng)的測(cè)量提供了一種新的理論和方法。
　　 論文首先闡述了激光頻率及波長(zhǎng)測(cè)量

2、的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了每種測(cè)量方法的原理和測(cè)量步驟，并指出了其測(cè)量精度和優(yōu)缺點(diǎn)，接著提出了虛合成波長(zhǎng)的概念并比較全面地介紹了其基本理論，闡述了其在激光頻率及波長(zhǎng)測(cè)量中的應(yīng)用并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的光路結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙縱模激光器頻差大小和穩(wěn)定性以及單頻激光頻率和波長(zhǎng)的測(cè)量。論文最后對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)的非線性誤差和系統(tǒng)中因?qū)к壩灰普`差引入的測(cè)量誤差進(jìn)行了理論分析并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 本論文構(gòu)建了以Agilent5519A激光頭(穩(wěn)

3、定度為0.002ppm)為參考光源、以adlink板卡PCI-9820為A/D采樣卡、以自編的基于VB6.0的程序?yàn)橄到y(tǒng)程序的測(cè)量系統(tǒng)，并分別進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：(1) adlink數(shù)據(jù)采集卡PCI-9820在不同采樣頻率下的對(duì)不同頻率模擬信號(hào)的最大分辨率實(shí)驗(yàn)；(2)對(duì)Renishaw MLlO雙縱模激光器頻差大小和穩(wěn)定性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；(3)對(duì)NIM（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）雙縱模激光器頻差大小和穩(wěn)定性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；(4)對(duì)bj-force（北京方

4、式科技公司）雙縱模激光器頻差大小和穩(wěn)定性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；(5)以Agilent5519A激光頭輸出的一個(gè)頻率為參考，對(duì)Renishaw MLIO雙縱模激光器每個(gè)單頻的大小和穩(wěn)定性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；(6)以Agilent5519A激光頭輸出的一個(gè)頻率為參考，對(duì)NIM雙縱模激光器每個(gè)單頻的大小和穩(wěn)定性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；(7)以Agilent5519A激光頭輸出的一個(gè)頻率為參考，對(duì)bj-force雙縱模激光器每個(gè)單頻的大小和穩(wěn)定性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果中頻