[发明专利]主动色散补偿的飞秒激光测距装置及方法

权利要求书

1.主动色散补偿的飞秒激光测距装置，其特征在于：该装置包括飞秒激光频率梳FLFC、激光隔离部分ISO、飞秒激光扩束准直部分、迈克尔逊测距装置部分、飞秒激光脉宽及相位测量部分FROG和数据采集及处理部分；

所述的飞秒激光频率梳FLFC包括飞秒激光振荡器部分、微波原子钟部分、重复频率锁相电路部分和载波包络相移锁相电路部分；

所述的迈克尔逊测距装置部分还包括色散补偿部分，色散补偿部分包括透射式光栅对G1和G2、宽光谱反射镜M1和M2以及微位移移动台；

飞秒激光频率梳FLFC产生的激光依次经过激光隔离部分ISO、飞秒激光扩束准直部分、迈克尔逊测距装置部分、飞秒激光脉宽及相位测量部分FROG后用计算机对接收到的数据进行采集并处理。

2.根据权利要求1所述的主动色散补偿的飞秒激光测距装置，其特征在于：光栅对为是石英或其他透明材料。

3.根据权利要求1所述的主动色散补偿的飞秒激光测距装置，其特征在于：宽光谱反射镜M1和M2上镀金或银。

4.根据权利要求1所述的装置进行主动色散补偿的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)通过短脉冲空气传输理论分析对比，在测量距离一定的情况下，采用受空气色散影响较小的中心波长为1550nm的飞秒激光作为测量光源；

2)对在空气中经过长距离传输后的飞秒脉冲激光进行测量，通过分光镜将展宽后的飞秒激光导入具有飞秒脉宽和相位测量功能的装置(例如，频率分辨光学开关测量装置)，可实现定量测量受空气色散影响后的飞秒脉冲激光。随后将测量结果反馈至空气色散补偿部分以便后续处理；

3)采用光栅色散补偿理论分析，在测量激光波长一定时，选择刻蚀周期较易实现的900nm透射式光栅对作为空气色散补偿机构的主体部分，其中一个光栅固定于精密纳米位移台上，用于精确控制光栅对的间距，以便实现带有时域展宽和频率啁啾飞秒激光的精确色散补偿。