Les peignes de fréquence optique, en tant que «règle» de temps et de fréquence, ont des applications importantes dans la fonction de précision. Les schémas de montage conventionnels à double combustible utilisent l'effet vernier optique pour obtenir des mesures à longue distance, et ils nécessitent généralement un échantillonnage secondaire asynchrone, soit après avoir modifié les taux de répétition ou échanger des rôles à double combinaison.
Ces approches ont un problème communément négligé: lors de l'examen des variations de distance en temps réel induites par le mouvement cible ou la turbulence atmosphérique dans les scénarios de mesure pratiques, l'échantillonnage secondaire asynchrone introduira une erreur de mesure de distance absolue, à savoir l'erreur de mesure asynchronique (AME).
Dans une étude publiée dans Avancées scientifiquesL'équipe du professeur Zhang Wenfu de l'Institut Xi'an d'optique et de mécanique de précision (XIOPM) de l'Académie chinoise des sciences a proposé une méthode de la double microcomb (CDMC) sur l'interférométrie de dispersion. Cette méthode résout le problème AME en éliminant les mesures secondaires par l'échantillonnage spectral à un coup de double microcomb croix de transport de distance dans le domaine fréquentiel.
Les chercheurs ont utilisé le schéma d'équilibre thermique intracavité assisté par laser pour générer deux microcombes de soliton unique. Grâce à un réglage thermique, ils ont optimisé l'intervalle de fréquence entre les deux lasers de pompe à environ la moitié du taux de répétition, donnant le CDMC. Le peignet de CDMC a présenté une distribution croisée et un motif uniforme, permettant un échantillonnage spectral précis à l'aide d'un analyseur de spectre optique ou des réseaux de photodétector.
Une série d'expériences de chacun a été menée à l'aide de CDMC. L'écart type de la mesure pas à pas était de 3,72 μm à 7,14 m. L'écart-type de la mesure du point fixe était de 56 nm à 0,3 m, et l'écart Allan minimum correspondant était de 5,63 nm à 56 s. Les expériences comparatives ont démontré une AME significative dans des conditions dynamiques (60 mm @ 0,3 m), tandis que les mesures synchrones ont complètement éliminé l'AME.
Une analyse détaillée a révélé que la gigue de taux de répétition limite la plage de non-ambiguïté étendue (NAR). En mettant en œuvre la technique de verrouillage des injections micro-ondes, la gigue de taux de répétition a été réduite de 1 kHz à 2 Hz, étendant ainsi le NAR de 3 mm à 339 m.
« La méthode de la variété des CDMC a le potentiel d'intégration complète et démontre des avantages significatifs dans les applications de mesure de distance à longue portée, dynamique et absolue », a déclaré le professeur Zhang Wenfu de XIOPM.
