CN102998676A

CN102998676A - 一种双飞秒激光频率梳测距系统

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Publication number: CN102998676A
Application number: CN2012104875499A
Authority: CN
Inventors: 吴冠豪
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: CN102998676B

Abstract

本发明涉及一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：第一飞秒激光频率发送光脉冲到第一倍频晶体，第一倍频晶体进行倍频，并将两种光脉冲发送到第一分光镜，经第一分光镜反射的光脉冲经第一角反射镜和第一分光镜透射到分光镜；经第一分光镜透射的光脉冲发射到第二角反射镜和第一分光镜反射到分光镜；第二飞秒激光频率梳发送光脉冲到第二倍频晶体，第二倍频晶体进行倍频，将两种光脉冲同时发送到分光镜；经分光镜透射的光脉冲与经迈克尔逊干涉系统出射的光脉冲进行混合，混合光脉冲经分色镜将基频光脉冲透射到第一光电探测器，倍频光脉冲反射到第二光电探测器，第一光电探测器和第二光电探测器通过A/D采集卡连接到中央处理单元，中央处理单元将信号进行处理得到测量距离值。本发明广泛应用于激光绝对距离测量中。

Description

一种双飞秒激光频率梳测距系统

技术领域

本发明涉及一种激光距离测量系统，特别是关于一种适用于绝对距离测量的双飞秒激光频率梳测距系统。

背景技术

传统的激光干涉测量是一种增量式的距离测量方式，需要在基线和目标物体之间架设导轨，测量过程中目标物体需要沿导轨作连续运动。激光绝对距离测量（无导轨距离测量）是一种直接测量基线到目标物体之间距离的方法，相对于前者具有适用范围广、操作简单等优点，因此其在工业和航天领域具有很强的应用需求和前景，一方面在高速铁路、大型飞机、核电与风电等大型机械装备系统中，对高精度大尺寸的几何量进行精确测量；另一方面在航天领域中监测飞行中的卫星编队的位置和姿态也离不开大量程、高精度的绝对距离测量。随着激光技术的发展，飞秒激光频率梳的出现给激光绝对距离测量带来了革命性的突破。飞秒激光频率梳是指将飞秒脉冲激光器的重复频率(f_rep，简称重频)和相位偏移频率（f_ceo）与频率基准源锁定后的装置，它发出的激光在时域上由一系列等间隔的超短激光脉冲(脉宽为若干飞秒)组成，对应频域上存在一系列等间隔的离散光谱线，相邻光谱线的频率间隔等于飞秒激光器的重频，这些光谱线覆盖的光谱范围为数十纳米。在现有的飞秒激光频率梳测距系统中，采用单个飞秒激光频率梳构成的测距系统只有在测量脉冲和参考脉冲发生交叠时才能够正常工作，换言之，此类测距系统所能够测量的距离限定在光脉冲空间间隔一半的整数倍附近，存在很大的测量死程。

为了解决上述测量“死程”的问题，美国标准计量局（NIST）采用两个有微小重频差的飞秒激光频率梳构建测距系统，将其中一个飞秒激光频率梳的脉冲用于参考和测量，另一个飞秒激光频率梳的脉冲用于采样。在测量过程中，采样脉冲和参考脉冲及测量脉冲发生周期性的交叠，再从交叠的信号中提取出距离信息，从而消除了测量死程。然而此测距系统仍然需要面临空气折射率修正的问题，因为在高精度距离测量中，空气折射率的修正对于测量精度的影响是至关重要的，通常需要测出沿测量路径的气温、气压及湿度等大气参数分布，然后采用艾伦公式等经验公式计算出空气折射率。但是在长距离测量中，很难精确地测量大气参数分布，这势必会影响空气折射率的计算精度，从而影响测距精度。此外在一些测距的实际应用场合，测量大气参数分布也非常的不方便，从而也会影响空气折射率的修正。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高精度、大量程、无测量死程，且能进行空气折射率自修正的双飞秒激光频率梳测距系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：它包括第一飞秒激光频率梳、第二飞秒激光频率梳、第一倍频晶体、第二倍频晶体、迈克尔逊干涉系统、分光镜、分色镜、第一光电探测器、第二光电探测器、A/D采集卡和中央处理单元，所述迈克尔逊干涉系统包括第一分光镜、第一角反射镜和第二角反射镜；所述第一飞秒激光频率梳作为测量信号源，发送中心频率为ν的光脉冲到所述第一倍频晶体，经所述第一倍频晶体倍频后产生的倍频光脉冲和基频光脉冲同时发送到所述第一分光镜，经所述第一分光镜反射的光脉冲发射到所述第一角反射镜，所述第一角反射镜将反射的光脉冲再次反射到所述第一分光镜，经所述第一分光镜透射到所述分光镜；经所述第一分光镜透射的光脉冲发射到所述第二角反射镜，经所述第二角反射镜反射的光脉冲经所述第一分光镜反射到所述分光镜；所述第二飞秒激光频率梳作为本机震荡信号源，同时发送中心频率为ν的光脉冲到所述第二倍频晶体，经所述第二倍频晶体倍频后产生的倍频光脉冲和基频光脉冲同时发送到所述分光镜；经所述分光镜透射的光脉冲与经所述迈克尔逊干涉系统出射的光脉冲进行混合，混合光脉冲经所述分色镜将中心频率为ν的基频光脉冲透射到所述第一光电探测器探测接收，将中心频率为2ν的倍频光脉冲反射到所述第二光电探测器探测接收，所述第一光电探测器和第二光电探测器的输出端分别连接所述A/D采集卡的输入端，所述A/D采集卡的输出端通过相应数据接口连接到所述中央处理单元，所述中央处理单元将接收的光脉冲信号进行处理得到所需的测量距离值L。

当测量距离L小于所述第一飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半R_A1时，L=L₁-A(L₂-L₁)，式中，L₁为基频光脉冲传播被测量距离所对应的光程，L₂为倍频光脉冲传播被测量距离所对应的光程，A为两个不同波长光脉冲对应的折射率关系；当测量距离L大于第一飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半R_A1时，L=mR_A1+D₁＝mR_A2+D₂，式中，m为参考臂脉冲和测量臂脉冲之间的错位周期数，R_A2为第二飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半，根据实际测量所得的D₁和D₂即可求出m，并进而得到实际的测量距离值L。

两个不同波长光脉冲对应的折射率的关系A：

A=(n₂-1)/(n₂-n₁)

式中，n₁为基频光脉冲对应的折射率，n₂为倍频光脉冲对应的折射率。

所述第一倍频晶体FDC₁和第二倍频晶体FDC₂均采用周期性极化铌酸锂晶体。

所述分色镜DM采用二向色镜。

所述两个飞秒激光频率梳具有微小重频差，它们在时域上的重复周期分别为T_r1和T_r2，重复周期差为ΔT_r，两个飞秒激光频率梳的ΔT_r小于两飞秒激光频率脉冲时域宽度。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用第一飞秒激光频率梳作为测量信号源，第二飞秒激光频率梳作为本机震荡信号源，并分别采用两个倍频晶体分别对两个飞秒激光频率梳的光脉冲进行倍频，并同时利用基频光脉冲和倍频光脉冲这两种双波长的光完成距离测量，在测量距离过程中完成全路径空气折射率的自修正，与现有技术相比，解决了空气折射率修正的问题，从而能够大大提高测量精度，具有很好的实用性。2、本发明采用游标原理可以完成被测距离L大于第一飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半R_A1的距离测量，因此有效提高了激光距离测量量程。3、本发明由于采用一对有微小重频差的飞秒激光频率梳作为光源，并将其中一个飞秒激光频率梳用作参考臂光脉冲和测量臂光脉冲，另一个飞秒激光频率梳用作采样光脉冲，在测量过程中，采样光脉冲与参考臂光脉冲和测量脉冲发生周期性的混合重叠，并从重叠的信号中经过处理计算出测量距离，本发明继承了美国NIST系统的优点，无测量死程。本发明可以广泛应用于激光绝对距离测量中。

附图说明

图1是本发明的激光测距系统原理示意图；

图2是本发明的光脉冲示意图，黑色为第一飞秒激光频率梳FLFC₁发出的光脉冲，灰色为第二飞秒激光频率梳FLFC₂发出的光脉冲；

图3是本发明的光脉冲混合示意图，上一行中细实线空心条块表示经第一角反射镜CR₁返回的光脉冲，粗实线实心条块表示经第二角反射镜CR₂返回的光脉冲，下一行的粗实线空心条块表示第二飞秒激光频率梳FLFC₂发出的光脉冲，虚线框表示光脉冲重叠位置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明的激光测距系统包括第一飞秒激光频率梳FLFC₁、第二飞秒激光频率梳FLFC₂、第一倍频晶体FDC₁、第二倍频晶体FDC₂、迈克尔逊干涉系统、分光镜BS、分色镜DM、第一光电探测器PD₁、第二光电探测器PD₂、A/D采集卡1和中央处理单元2，其中，迈克尔逊干涉系统包括第一分光镜BS₁、第一角反射镜CR₁和第二角反射镜CR₂；第一飞秒激光频率梳FLFC₁作为测量信号源，发出中心频率为ν的光脉冲，并将其发送到第一倍频晶体FDC₁，第一倍频晶体FDC₁将光脉冲进行倍频，由于第一倍频晶体FDC₁倍频效率并非是100%，一般倍频效率在20%左右，所以通过第一倍频晶体FDC₁的光脉冲中既包含了基频光脉冲（光频和进入到第一倍频晶体FDC₁前光脉冲的光频一样），又包含了倍频光脉冲（光频为基频光的两倍），基频光脉冲和倍频光脉冲同时发送到迈克尔逊干涉系统的第一分光镜BS₁，经第一分光镜BS₁反射的光脉冲发射到第一角反射镜CR₁，经第一角反射镜CR₁反射的光脉冲又经第一分光镜BS₁透射到分光镜BS；经第一分光镜BS₁透射的光脉冲发射到第二角反射镜CR₂,又经第二角反射镜CR₂反射后经第一分光镜BS₁反射到分光镜BS；第二飞秒激光频率梳FLFC₂作为本机震荡信号源，同时发出中心频率为ν的光脉冲，并将其发送到第二倍频晶体FDC₂，第二倍频晶体FDC₂将光脉冲进行倍频（倍频效率为20%左右），同时也产生了基频光脉冲和倍频光脉冲，并将倍频光脉冲和基频光脉冲同时发送到分光镜BS，经分光镜BS的透射光脉冲与经迈克尔逊干涉系统出射的光脉冲进行混合，混合光脉冲经分色镜DM将中心频率为ν的基频光脉冲发射到第一光电探测器PD₁探测接收，将中心频率为2ν的倍频光脉冲发射到第二光电探测器PD₂探测接收，第一光电探测器PD₁和第二光电探测器PD₂的输出端分别连接到A/D采集卡1的输入端，A/D采集卡1的输出端通过相应数据接口连接到中央处理单元2将接收的信号进行处理得到所需的测量距离值L。

上述实施例中，第一飞秒激光频率梳FLFC₁和第二飞秒激光频率梳FLFC₂分别可以将现有的商用光纤飞秒激光器的重频和相位偏移频率锁定到原子钟来实现，也可以直接采用现有的商用飞秒激光频率梳，两者的重频在数十MHz或百MHz量级。两个飞秒激光频率梳具有微小重频差，它们在时域上的重复周期(重频的倒数)分别记为T_r1和T_r2，重复周期差记为ΔT_r（如图2所示），两个飞秒激光频率梳重频差的设置应满足ΔT_r小于两飞秒激光频率脉冲时域宽度。

上述各实施例中，第一倍频晶体FDC₁和第二倍频晶体FDC₂均可以采用周期性极化铌酸锂（PPLN）晶体。

上述各实施例中，分色镜DM可以采用二向色镜。

下面通过具体实施例进一步说明本发明的激光测距系统的具体测量原理：

本发明将第一角反射镜CR₁关于第一分光镜BS₁的镜面对称位置定义为基线BL（图1中点划线所示），第二角反射镜CR₂到基线BL的距离L即为测量距离值。当L大于零时，从第一角反射镜CR₁和第二角反射镜CR₂返回的光脉冲存在一定时间间隔τ，同时将经第一角反射镜CR₁返回的光脉冲定义为参考臂光脉冲（如图3所示的细实线空心条块），将经第二角反射镜CR₂返回的光脉冲定义为测量臂光脉冲（如图3所示的粗实线实心条块），将经第二飞秒激光频率梳FLFC₂发出的光脉冲定义为本机震荡光脉冲（如图3所示的粗实线空心条块）。经迈克尔逊干涉系统出射的参考臂光脉冲和测量臂光脉冲与经分光镜BS透射的本机振荡光脉冲发生混合，由于两个飞秒激光频率梳重频差的存在，本机振荡光脉冲中的各个光脉冲与参考臂光脉冲中的各个脉冲和测量臂光脉冲中的各个脉冲都会分别经历从分离到逐渐靠近，然后叠加，再逐渐远离的过程，而且每经过一段T_update＝T_r1T_r2/ΔT_r的时间，上述过程会重复一次，上述现象在基频光脉冲和倍频光脉冲中均存在，过程完全相同，而且只要存在光脉冲混合且重叠，则相同频率的光脉冲会发生干涉，第一光电探测器PD1或第二光电探测器PD2就能探测到干涉光的信号。第一飞秒激光频率梳FLFC₁的脉冲空间间隔可表示成T_r1c，c为光速，第二飞秒激光频率梳FLFC₂的脉冲空间间隔为T_r2c，为了后续数据处理的方便，本发明在计算时令R_A1＝T_r1c/2，R_A2=T_r2c/2。当测量距离L小于R_A1时，从第二角反射镜CR₂返回的光脉冲会在第一角反射镜CR₁返回的下一个脉冲之前到达第一分光镜BS₁，不会发生脉冲错位，因此测量得到的距离L即为实际的距离值，当测量距离L大于R_A1时，从第二角反射镜CR₂返回的光脉冲可能会在第一角反射镜CR₁返回的下一个脉冲之后才到达，从而发生脉冲错位，则此时测量得到的距离L不是实际的距离值，需要通过游标原理进行计算。

下面以中心频率为ν的基频光脉冲的干涉为实施例对测量距离L的信号处理过程进行详细说明：

1）当测量距离L小于R_A1时，测量距离L的信号处理过程如下：

如图3所示，在每一个T_update的时间内，本机振荡光脉冲分别与参考臂光脉冲和测量臂光脉冲叠加了一次（如图3中的虚线框所示）。根据时域平移对应频域相移的定理可知，在这两个位置的叠加信号中，其中，频率为ν₁光谱线的相位延迟（ν₁为中心频率ν附近的任意一根光谱线，其相位延迟即图3中(a)和(b)位置探测信号中的光谱线ν₁对应的相位差）Δφ₁(ν₁)与参考臂光脉冲和测量臂光脉冲时延τ之间的关系为：

Δφ₁(ν₁)=(2πτ)·ν₁ （1）

由公式（1）可以得到两次光脉冲重叠时光谱线的相位延迟与光谱线对应的频率成正比，中央处理单元2将接收到的(a)位置和(b)位置的干涉光信号进行傅里叶变换，并将两次脉冲重叠的相位频谱做差运算，得到不同光谱线的相位延迟，即得到一系列不同光频率和与之相对应的相位延迟（φ_i，ν_i），i表示光谱线的序号，然后将得到的若干对（φ_i，ν_i）进行直线拟合，得到拟合直线的斜率为b₁（b₁=2πτ），最终得到基频光脉冲传播被测距离所对应的光程L₁（时延τ对应了光在测量距离上的往返）：

L₁=cτ/2=b₁c/4π （2）

光程L₁也可以表示为L₁=n₁·L，其中，n₁为基频光脉冲对应的折射率。

同理，对第二光电探测器PD₂所采集中心频率为2ν的倍频光脉冲发生脉冲两次重叠时的信号进行上述类似处理，可以得到倍频光脉冲传播被测距离所对应的光程L₂：

L₂=b₂c/4π （3）

光程L₂也可以表示为L₂n₂·L，其中，n₂为倍频光脉冲对应的折射率。

根据双波长法进行折射率自修正的原理，通过公式（2）和（3）可以直接得到被测量距离L，双波长法自修正折射率的原理为：根据通用的折射率经验公式艾伦公式推导可得到两个不同波长光对应的折射率的关系可由系数A表示：

A=(n₂-1)/(n₂-n₁) （4）

式中，系数A近似为常数，只与光的波长有关，而对大气参数的变化不敏感，系数A一般可采用下述方法得到：首先粗略测定大气参数，再根据测得的参数由折射率经验公式艾伦公式计算得到A。根据系数A以及测得两个光波长对应的光程L₁和L₂得到被测距离L：

L=L₁-A(L₂-L₁) （5）

上面的测量过程完成后，还可以通过下面的方法进一步提高测量精度，首先对基频光脉冲而言，参与干涉的基频光脉冲的中心波长为λ_c1，中心波长λ_c1的对应的干涉相位Δφ₁(ν)，根据干涉原理，基频光脉冲中心谱线λ_c1在脉冲重叠的（a）和（b）位置的干涉相位差Δφ₁(ν)与光程L₁之间的关系为：

L₁=(Δφ₁(ν)/2π+m₁)·λ_c1/2 （6）

式中，m₁为非负整数。由于Δφ₁(ν)可以根据公式（1）由(a)位置和(b)位置的干涉光信号进行傅里叶变换的相位再相减得到，而根据公式（2）又可以得到L₁的粗测值，将该粗测值代入公式（6）即可求出m₁，并对m₁通过四舍五入取整后，再代入公式(6)重新计算L₁值，就能得到L₁的精确值。为了保证计算取整时不产生偏差，需要满足L₁的粗测精度比λ_c1/4高的条件，这与激光干涉测量中精度逐级精化的准则是类似的。

同理，根据倍频光脉冲中心波长λ_c2的对应的干涉相位Δφ₂(2ν)可以得到如下公式：

L₂=(Δφ₂(2ν)/2π+m₂)·λ_c2/2 （7）

采用上述同样的方法可得到更为精确的L₂值，再将更为精确的L₁和L₂代入公式（5），即可得到更精确的距离值L。

2）当测量距离L大于R_A1时，可以通过游标原理进行测量，具体方法为：

①当测量距离L大于R_A1时，假设测量臂光脉冲的第k个（k为任意正整数，表示脉冲序号）脉冲从第一分光镜BS₁传播到第二角反射镜CR₂再返回到第一分光镜BS₁的时段内，参考臂光脉冲的第k，k+1,……,k+m（m为正整数）个脉冲已经完成了由第一分光镜BS₁传播到第一角反射镜CR₁再返回到第一分光镜BS₁的过程，换而言之，如图3所示上一行所显示的参考臂光脉冲序列和测量臂光脉冲序列已经发生了m个周期的错位，每一个周期的错位对应的距离是R_A1，然而，采用上述第1）种情况的测量方法，无法将错位的周期数m统计出来，根据方法1）测量的时延对应的是参考臂光脉冲第k+m个脉冲和测量臂光脉冲第k个脉冲之间的时延信息，将此时测的距离记为D₁,则实际被测距离L可以写成L=mR_A1+D₁的形式，D₁<R_A1；

②通过本发明的测量方法1）测量得到距离值D₁；

③将本发明的激光测距系统的第一飞秒激光频率梳FLFC₁和第二飞秒激光频率梳FLFC₂进行交换，即：第二飞秒激光频率梳FLFC₂作为测量信号源，第一飞秒激光频率梳FLFC₁作为本机震荡信号源，采用本发明的测量方法1）测量得到距离值D₂，D₂<R_A2；

④由于交换两个飞秒激光频率梳前后所测量的是同一个距离L，可以表示成如下形式：

L=mR_A1+D₁=mR_A2+D₂ （8）

式中，m的定义同上，为参考臂脉冲和测量臂脉冲之间的错位周期数，R_A1和R_A2均为已知数，由于R_A1和R_A2具有微小的差别，而这个差别会随着m值的不同体现在D₁和D₂的差别上。因此根据测得的D₁和D₂即可求出m，再将m代入公式（8），即可以计算得到实际的距离值L。

为了确保公式（8）两边R_A1和R_A2的系数m相同，则需满足L/R_A1取整与L/R_A2取整的结果相同，因此需要满足L<R_A1R_A1/(R_A1-R_A2)即可，例如取两频率梳重频分别为100MHz和100.001MHz为例，其测量量程可以达到150km。

综上所述，本发明的激光测距系统的信号处理主要包括A/D转换和傅里叶变换，数据处理过程仅仅包括直线拟合和简单计算，整个信号处理过程简单，均可以在计算机上实时信号的处理。本发明的测距系统测量一次距离所需的时间即为T_update，假设所采用两个频率梳重频分别为100MHz和100.001MHz，则T_update=1ms，即每秒最多能进行1000次测量。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各光学元件可以采用常用的支架进行支撑固定，且光学元件的位置等都是可以有所变化的，只要满足本发明的光路传播条件即可，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：它包括第一飞秒激光频率梳、第二飞秒激光频率梳、第一倍频晶体、第二倍频晶体、迈克尔逊干涉系统、分光镜、分色镜、第一光电探测器、第二光电探测器、A/D采集卡和中央处理单元，所述迈克尔逊干涉系统包括第一分光镜、第一角反射镜和第二角反射镜；所述第一飞秒激光频率梳作为测量信号源，发送中心频率为ν的光脉冲到所述第一倍频晶体，经所述第一倍频晶体倍频后产生的倍频光脉冲和基频光脉冲同时发送到所述第一分光镜，经所述第一分光镜反射的光脉冲发射到所述第一角反射镜，所述第一角反射镜将反射的光脉冲再次反射到所述第一分光镜，经所述第一分光镜透射到所述分光镜；经所述第一分光镜透射的光脉冲发射到所述第二角反射镜，经所述第二角反射镜反射的光脉冲经所述第一分光镜反射到所述分光镜；所述第二飞秒激光频率梳作为本机震荡信号源，同时发送中心频率为ν的光脉冲到所述第二倍频晶体，经所述第二倍频晶体倍频后产生的倍频光脉冲和基频光脉冲同时发送到所述分光镜；经所述分光镜透射的光脉冲与经所述迈克尔逊干涉系统出射的光脉冲进行混合，混合光脉冲经所述分色镜将中心频率为ν的基频光脉冲透射到所述第一光电探测器探测接收，将中心频率为2ν的倍频光脉冲反射到所述第二光电探测器探测接收，所述第一光电探测器和第二光电探测器的输出端分别连接所述A/D采集卡的输入端，所述A/D采集卡的输出端通过相应数据接口连接到所述中央处理单元，所述中央处理单元将接收的光脉冲信号进行处理得到所需的测量距离值L。

2.如权利要求1所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：当测量距离L小于所述第一飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半R_A1时，L=L₁-A(L₂-L₁)，式中，L₁为基频光脉冲传播被测量距离所对应的光程，L₂为倍频光脉冲传播被测量距离所对应的光程，A为两个不同波长光脉冲对应的折射率关系；当测量距离L大于第一飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半R_A1时，L=mR_A1+D₁＝mR₂₊D₂，式中，m为参考臂脉冲和测量臂脉冲之间的错位周期数，R_A2为第二飞秒激光频率梳的脉冲空间间隔一半，根据实际测量所得的D₁和D₂即可求出m，并进而得到实际的测量距离值L。

3.如权利要求2所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：两个不同波长光脉冲对应的折射率的关系A：

A=(n₂-1)/(_n2-n₁)

4.如权利要求1或2或3所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：所述第一倍频晶体FDC₁和第二倍频晶体FDC₂均采用周期性极化铌酸锂晶体。

5.如权利要求1或2或3所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：所述分色镜DM采用二向色镜。

6.如权利要求4所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：所述分色镜DM采用二向色镜。

7.如权利要求1或2或3或6所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：所述两个飞秒激光频率梳具有微小重频差，它们在时域上的重复周期分别为T_r1和T_r2，重复周期差为ΔT_r，两个飞秒激光频率梳的ΔT_r小于两飞秒激光频率脉冲时域宽度。

8.如权利要求4所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：所述两个飞秒激光频率梳具有微小重频差，它们在时域上的重复周期分别为T_r1和T_r2，重复周期差为ΔT_r，两个飞秒激光频率梳的ΔT_r小于两飞秒激光频率脉冲时域宽度。

9.如权利要求5所述的一种双飞秒激光频率梳测距系统，其特征在于：所述两个飞秒激光频率梳具有微小重频差，它们在时域上的重复周期分别为T_r1和T_r2，重复周期差为ΔT_r，两个飞秒激光频率梳的ΔT_r小于两飞秒激光频率脉冲时域宽度。