[发明专利]频率梳生成方法、相关的生成模块、远程光谱方法和相关的光谱装置

说明书

本发明涉及一种生成由预定数量的光线所组成的频率梳的方法，其中该方法包括通过第一频率值的第一射频信号、第二频率值的第二射频信号和第三频率值的第三射频信号来调制由激光源(20)生成的主光线。第二频率值等于第一频率值的两倍。第三频率值等于第一频率值的三倍。

技术领域

本发明涉及一种生成频率梳的方法和相关的生成模块。

本发明还涉及一种远程光谱方法和相关的光谱装置。

背景技术

在现有技术中，已知存在各种远程光谱方法。特别是，在申请FR3039331中，对其中一种光谱方法的例子进行了描述。

这种光谱方法被称为“LIDAR”，意指其是由一种称为“LIDAR”的遥感和光学测量装置实现的。术语“LIDAR”是“光探测和测距”的首字母缩写词。

特别是，利用该方法可以通过在给定的频率向与LIDAR相隔一段距离的目标物质发射光波，然后接收从该物质反射的光波，来研究该目标物质的组成。

因此，例如，通过将反射的光波与初始波或参考信号进行对比，就可以确定该物质的吸收系数，这样通常可以确定该物质的精确组成。

该光波是由LIDAR以频率梳的形式发出的，其中频率梳通常由多条光线组成。这些光线是由一个或多个具有预定频率的调制器使用本身已知的生成方法从激光信号生成的。该频率的选择特别根据所期望的取样细度来决定。

频率梳的所有光线被同时发送到目标物质，接着被该物质反射，然后被LIDAR接收。将其与参考信号混合，通过接收的光波可以获得目标物质的干涉图。然后，其傅里叶变换提供该目标物质的光谱，即获得该物质的精确组成。

因此，取样的质量很大程度上取决于发送到目标物质的频率梳的质量。

特别是，为了保证良好的取样质量，这些频率梳的光线必须完全受控且稳定。

此外，为了获得目标物质的更完全分解，这些频率梳必须包含大量的光线，这样便能够覆盖目标物质的大范围频谱。

然而，通过应用现有的相位调制梳生成方法，通常很难在保证频率梳稳定性的前提下，将频率梳中的光线数量增加到九条以上。

发明内容

本发明的目的是提出一种生成方法，通过该方法可以获得光线数大于九并且优选地等于十三的特别稳定的频率梳。

为此，本发明目的在于涉及一种生成由预定数量的光线所组成的频率梳的方法，其中该方法包括通过第一频率值的第一射频信号、第二频率值的第二射频信号和第三频率值的第三射频信号来调制激光源生成的主光线；其中，第二频率值等于第一频率值的两倍；以及，其中第三频率值等于第一频率值的三倍。

根据本发明的其它有利方面，该生成方法包括一个或多个下述单独采取或在任何技术上是可行的组合方式采取的特性：

-该频率梳由彼此之间以第一频率值均匀地间隔并且彼此之间能量大致相等的十三条光线组成；

-通过第一射频信号进行的调制以大致等于1.6418弧度的调制幅度和大致等于21.8°的相对相移来实现；

-通过第二射频信号进行的调制以大致等于1.3549弧度的调制幅度和大致等于43.6°的相对相移来实现；

-通过第三射频信号进行的调制以大致等于2.2829弧度的调制幅度和大致等于245.4°的相对相移来实现；

-该方法包括下述步骤：

οA)用激光源生成主光线；

οB)通过用所述射频信号中的一个来调制主光线来生成第一复数条光线；