CN117130006A - 一种自动消混叠的双光梳测距装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动消混叠的双光梳测距装置及方法，包括：基于双光梳测距获得参考干涉信号和经目标靶反射的测量干涉信号；将参考干涉信号和测量干涉信号进行光电转换；提取光电转换后的参考干涉信号和测量干涉信号的幅频谱信息；基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果。因此，本发明基于双光梳测距+自动调节偏频/重频，基于对双光梳幅频谱的判断，自动对双光梳光源的腔长或泵浦电流进行调节，能够确保双光梳测距始终不发生频谱混叠，极大提升双光梳测距装置的复杂环境适应性，保持长时间的高精度绝对距离测量。
Description
技术领域
本发明是关于一种自动消混叠的双光梳测距装置及方法，涉及光学精密计量领域。
背景技术
双光梳测距结果通常是利用两台光频梳外差干涉相位信息计算得到，其中，双光梳的外差频率fRF(k)可以表示为两台光频梳最邻近光学模式之间的频率差：
fRF(k)＝n1fr1-n2fr2+Δfceo
其中，Δfceo表示两台光频梳光源的偏频差，k、n1和n2分别表示双光梳外差频率的序号和产生对应外差频率的两台光频梳光学纵模序号。
双光梳测距结果可以通过参考干涉信号和测量干涉信号之间的时间延迟Δt得到：
其中，vg表示脉冲群速度，时间延迟Δt可由子频率梳的相频斜率计算得到， 表示测量干涉信号相位和参考干涉信号相位之差。为避免频谱混叠，得到可用的相频斜率与载波相位信息，外差频率fRF和外差相位/>函数关系需满足单调递增或递减，即保证光频梳与子频率梳的频率分量一一对应。
双光梳干涉信号频谱的稳定性与重频和偏频的稳定性密切相关。对于常见的双光梳测距，通常只对光频梳光源的重频进行锁定，而偏频总是随环境参数的变化而漂移。随着偏频漂移，由两台光频梳的不同光学纵模外差产生的射频谱纵模可能会彼此混叠，导致相位信息失真。为了避免频谱混叠，可利用频率锁定设备将重频和偏频均严格锁定到外部频率标准。然而，偏频锁定装置非常复杂，稳定性差且成本昂贵，是目前限制双光梳测距工业使用的主要原因。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，针对上述问题，本发明的目的是提供一种自动消混叠的双光梳测距装置及方法，能够消除双光梳测距频谱混叠。
为了实现发明目的，本发明提出的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种自动消混叠的双光梳测距方法，包括：
基于双光梳测距获得参考干涉信号和经目标靶反射的测量干涉信号；
将参考干涉信号和测量干涉信号进行光电转换；
提取光电转换后的参考干涉信号和测量干涉信号的幅频谱信息；
基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果。
进一步地，基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果，包括：
通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算，判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠；
如未发生频谱混叠，则提取相频谱，计算测距结果；
如发生频谱混叠，则实时反馈调节腔长改变双光梳光源的重频值，如果调节腔长处于可调节范围内，则正向调节腔长，否则反向调节腔长，直到幅频谱不发生混叠，此时提取相频谱，计算测距结果。
进一步地，基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果，包括：
通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算，判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠；
如未发生频谱混叠，则提取相频谱，计算测距结果；
如发生频谱混叠，则实时对双光梳光源发送泵浦电流进行调节改变双光梳光源的偏频值；如果发送的泵浦电流调节指令处于可调节范围内，则正向调节泵浦电流，否则反向调节泵浦电流，直到幅频谱不发生混叠，此时提取相频谱，计算测距结果。
进一步地，频谱混叠的条件为：幅频谱中任意频率分量fRF(k)均不和0或者fr2/2的频率点重叠，fr2为本振光光频梳的重频。
第二方面，本发明提供的一种自动消混叠的双光梳测距装置，包括双光梳光源、第一～第三保偏光纤、测距光路模块和信号探测与处理模块；
所述双光梳光源通过第一保偏光纤和第二保偏光纤分别输出重复频率为fr1和fr2的飞秒激光信号作为信号光和本振光；
信号光和本振光均发射到所述测距光路模块，经所述测距光路模块输出的干涉光信号通过第三保偏光纤进入所述信号探测与处理模块；
所述信号探测与处理模块根据双光梳的幅频谱反馈控制所述双光梳光源的腔长或泵浦电流，实时消除双光梳测距的混叠效应，输出测距结果。
进一步地，所述双光梳光源重频锁定，偏频自由运行；所述双光梳光源和所述信号探测与处理模块之间通过通信电缆实时通讯。
进一步地，所述信号探测与处理模块包括幅频谱提取模块、自动消混叠逻辑判断模块、相频谱提取模块和基于相频谱信息测距模块；
所述幅频谱提取模块，基于参考和测量干涉信号提取外差信号频率和幅度的关系，即幅频谱信息；
自动消混叠逻辑判断模块，用于判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠；
自动消混叠模块，当发生频谱混叠，则进行实时消混叠处理，直到使得幅频谱中不存在频谱混叠；
相频谱提取模块，用于当幅频谱不存在频谱混叠时，基于参考和测量干涉信号提取外差信号频率和相位的关系即提取相频谱，并进行相位解包裹，得到解包裹后的相频谱信息；
基于相频谱信息测距计算模块，基于提取的解包裹后的相频谱，获得参考与测量干涉信号之间的相位-频率斜率差值，并计算测距结果。
进一步地，所述自动消混叠模块进行实时消混叠处理，包括：
当发生频谱混叠，则实时对双光梳光源发送腔长或泵浦电流调节指令，如果发送的调节指令处于可调节范围内，则直接正向调节腔长或泵浦电流，否则反向调节腔长或泵浦电流，直到使得幅频谱中不存在频谱混叠。
进一步地，是否发生频谱混叠的判断条件为：幅频谱中任意频率分量fRF(k)是否和0或者fr2/2的频率点重叠。
进一步地，测距结果的计算公式为：
式中，vg表示脉冲群速度，为相位-频率斜率差值，Δfr为重频差。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：本发明基于双光梳测距+自动调节偏频/重频，基于对双光梳幅频谱的判断，自动对双光梳光源的腔长或泵浦电流进行调节，能够确保双光梳测距始终不发生频谱混叠，极大提升双光梳测距装置的复杂环境适应性，保持长时间的高精度绝对距离测量。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例的测距装置原理图；
图2为本发明实施例的双光梳信号解算流程示意图；
图3为本发明实施例的双光梳外差信号混叠示意图，其中，(a)无混叠幅频谱；(b)无混叠相频谱；(c)覆盖0频率点的混叠幅频谱；(d)覆盖0频率点的混叠相频谱；
图4为本发明实施例的自动消混叠的双光梳测距方法流程示意图。
具体实施方式
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
双光梳干涉信号可被视为时域中光学信号脉冲序列的放大，其放大因子为fr1/Δfr。因此，参考干涉信号IR和测量干涉信号IM之间的时间差为Δt＝Δτ·fr1/Δfr。为了精确计算Δt，通过对图2(a)中的参考干涉信号IR和测量干涉信号IM进行傅里叶变换，分别得到参考干涉信号和测量干涉信号的幅频谱和相频谱信息如图2(b)和2(c)所示。幅频谱中任意频率分量fRF(k)可以表示为双光梳最邻近光学模式之间的频率差：
fRF(k)＝n1fr1-n2fr2+Δfceo (1)
幅频谱可用于判断是否发生频谱混叠，即任意频率分量fRF(k)是否与0或者fr2/2重叠，如未重叠，即未发生频谱混叠，则线性拟合其频率与参考和测量干涉信号相位关系，获得参考与测量干涉信号之间的相位-频率斜率差值代入双光梳测距公式，计算被测距离D：
在正常测距情况下，幅频谱和解包裹后的相频谱如图3(a)和3(b)所示。如图3(a)所示，此时双光梳的外差频率fRF(k)处于0～fr2/2之间，所有外差频率不覆盖0或fr2/2，对应图3(b)中外差频率fRF和外差相位函数关系需满足单调递增或递减，即保证光频梳与子频率梳的频率分量一一对应。此时可以通过线性拟合频率与参考和测量干涉信号相位关系，获得参考与测量干涉信号之间的相位-频率斜率差值/>计算被测距离。
而在偏频未锁定的光频梳激光器中，双光梳的外差频率fRF(k)将随环境参数(特别是温度)变化而发生漂移。而偏频的漂移可能导致外差信号频谱范围覆盖0或fr2/2两个频率位置。频谱范围覆盖0时，双光梳外差频率的强度如图3(c)所示。对于某个模式，其原始频率由公式(1)计算得出，并且满足fRF<0，负频率值将翻转为正频率通过光电探测器接收，对应的频率作为“翻转频率分量”。该分量可以在时域中表示为等式(3)。在图3(d)中，负频率翻转到正频率的翻转频率用虚线表示。翻转频率的相位与相应的原始频率相位关于2π互补。将图3(d)频率翻转后射频谱相位顶点通过虚线连接，展示了频谱混叠的情况下扭曲的相位-频率关系。此时由于射频频率与相位的非单调关系，是无法通过相频斜率计算得到被测距离。类似地，对于双光梳外差信号频谱范围覆盖fr2/2的情况下，翻转模式的强度和相位也可以通过公式(3)表示。
式中，I0表示外差信号的幅值，IR/M(k)表示序号为k的参考或测量干涉信号外差频率对应的时域强度，参考或测量干涉信号相位。
如公式(1)所示，幅频谱中任意频率分量fRF(k)与双光梳的重频和偏频相关。通过调节重频或偏频即可移动图3中的频谱范围，使得双光梳频谱始终不发生频谱混叠。其中，重频是通过调节双光梳的腔长实现，偏频是通过调节双光梳的泵浦电流实现。需要注意，为实现双光梳的稳定运行，其腔长和泵浦电流存在可调节范围，该范围通常在光源出厂时会提供，与光源设计相关，本发明不做限定。腔长和泵浦电流的调节量与fRF(k)的关系可提前标定得到且具有周期性，调节周期通常远小于腔长和泵浦电流的可调节范围，因此如果正向调节范围已经超过腔长或者泵浦电流的可调节阈值，可以反向调节使得腔长和泵浦电流始终处于允许范围内。
基于上述原理，本发明提供一种自动消混叠的双光梳测距装置及方法，包括：基于双光梳测距获得参考干涉信号和经目标靶反射的测量干涉信号；将参考干涉信号和测量干涉信号进行光电转换；提取光电转换后的参考干涉信号和测量干涉信号的幅频谱信息；基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果。因此，本发明基于双光梳测距+自动调节偏频/重频，基于对双光梳幅频谱的判断，自动对双光梳光源的腔长或泵浦电流进行调节，能够确保双光梳测距始终不发生频谱混叠，极大提升双光梳测距装置的复杂环境适应性，保持长时间的高精度绝对距离测量。
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一：如图1所示，本实施例提供的自动消混叠的双光梳测距装置，包括双光梳光源1、第一～第三保偏光纤2～4、测距光路模块5和信号探测与处理模块6。
双光梳光源1通过第一保偏光纤2和第二保偏光纤3分别输出重复频率(重频)为fr1和fr2的飞秒激光信号作为信号光和本振光。信号光和本振光发射到测距光路模块5，其中，信号光在测距光路模块5内分为测量光和参考光，测量光出射至目标靶镜7，经目标靶镜7定向反射后与测距光路模块5内部的参考光合光。参考光和测量光的时延为Δτ，参考光和测量光均与本振光发生干涉后，在每隔Tupdate＝1/Δfr的测量周期内分别得到一个参考干涉信号(IR)和一个测量干涉信号(IM)，其中，Δfr＝fr1-fr2。干涉光信号通过第三保偏光纤4进入信号探测与处理模块6进行自动消混叠处理并输出测距结果。
在一个优选实施例中，信号探测与处理模块6和双光梳光源1之间通过通信电缆实时通讯，并根据双光梳的幅频信号反馈控制双光梳光源的腔长或泵浦电流，自动消除双光梳测距的混叠效应。
具体地，信号探测与处理模块6和双光梳光源1可以通过RS232串口连接，以RS232协议进行通信，以此为例，不限于此。
具体地，信号探测与处理模块6，包括幅频谱提取模块、自动消混叠逻辑判断模块、相频谱提取模块和基于相频谱信息测距模块。
幅频谱提取模块，如图2(a)～2(b)所示流程，用于对参考和测量干涉信号进行FFT运算，提取外差信号频率和幅度的关系，即幅频谱信息；
自动消混叠逻辑判断模块，用于判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠(是否和0或者fr2/2的频率点重叠)。如图3(a)和3(c)所示，外差信号幅频谱强度最大值对应的频率fc为中心，假设幅频谱10dB带宽为Δm(此范围内为有效幅频谱)，当fc±Δm/2即不小于0且不大于fr2/2，即未发生频谱混叠，反之则发生频谱混叠。
自动消混叠模块，当发生频谱混叠，参照如图3(c)所示情况，则实时对双光梳光源发送腔长或泵浦电流调节指令；如果发送的调节指令处于可调节范围内，则直接正向调节腔长或泵浦电流，否则反向调节腔长或泵浦电流，直到使得幅频谱中任意频率分量fRF(k)均不和0或者fr2/2的频率点重叠；
相频谱提取模块，用于当幅频谱中任意频率分量fRF(k)均不和0或者fr2/2的频率点重叠即不存在频谱混叠时，则参考图2(a)～2(c)所示流程，对参考和测量干涉信号进行FFT运算，提取外差信号频率和相位的关系即提取相频谱，并进行相位解包裹，参考图2(c)～2(d)所示流程，得到解包裹后的相频谱信息。
基于相频谱信息测距计算模块，基于提取的解包裹后的相频谱，获得参考与测量干涉信号之间的相位-频率斜率差值然后通过公式(2)计算测距结果。
实施例二：如图4所示，本实施例还提供一种通过反馈调节腔长实现自动消混叠的双光梳测距方法，包括：
S1、基于双光梳测距获得参考干涉信号和经测量目标靶反射的测量干涉信号；
S2、将参考干涉信号和测量干涉信号进行光电转换；
S3、对参考干涉信号和测量干涉信号进行FFT运算，提取幅频谱信息，基于幅频谱信息实现实时消混叠，获得测距结果，包括：
S31、通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算，判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠(是否和0或者fr2/2的频率点重叠)，如未发生频谱混叠，参照如图3(a)所示，信号频谱在0～fr2/2以内，以满足奈奎斯特采样定理，则提取相频谱，通过公式(2)计算测距结果；
S32、如发生频谱混叠，参照如图3(c)所示情况，则实时对双光梳光源发送腔长指令以改变双光梳光源的重频值；调节双光梳光源中任意一台光源的腔长即可，不做具体限制；腔长调节通过改变重频锁定使用的标准信号源输出频率来实现，频率调节步长约为0.5Hz，不做具体限制，不同重频和重频差的双光梳光源调节步长不同；如果发送的调节指令处于可调节范围内，则直接正向调节腔长，否则反向调节腔长，直到使得幅频谱中任意频率分量fRF(k)均不和0或者fr2/2的频率点重叠，即满足图3(a)所示情况，此时提取相频谱，通过公式(2)计算测距结果。
实施例三：如图4所示，本实施例还提供一种通过反馈调节泵浦电流实现自动消混叠的双光梳测距方法，包括：
S1、基于双光梳测距获得参考干涉信号和经测量目标靶反射的测量干涉信号；
S2、将参考干涉信号和测量干涉信号进行光电转换；
S3、对参考干涉信号和测量干涉信号进行FFT运算，提取幅频谱信息，基于幅频谱信息实现实时消混叠，获得测距结果，包括：
S31、通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算，判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠(是否和0或者fr2/2的频率点重叠)，如未发生频谱混叠，参照如图3(a)所示，信号频谱在0～fr2/2以内，以满足奈奎斯特采样定理，则提取相频谱，通过公式(2)计算测距结果；
S32、如发生频谱混叠，参照如图3(c)所示情况，则实时对双光梳光源发送泵浦电流调节指令来改变双光梳光源的偏频值；调节双光梳光源中任意一台光源的泵浦电流即可，不做具体限制；泵浦电流调节调节步长为0.5mA，不做具体限制，不同种类双光梳光源通过调节泵浦电流来调节偏频的灵敏度不同，因此步长不同；如果发送的调节指令处于可调节范围内，则直接正向调节泵浦电流，否则反向调节泵浦电流，直到使得幅频谱中任意频率分量fRF(k)均不和0或者fr2/2的频率点重叠，即满足图3(a)所示情况，此时提取相频谱，通过公式(2)计算测距结果。
综上所述，偏频总是随环境参数的变化而漂移。随着偏频漂移，由两台光频梳的不同光学纵模外差产生的射频谱纵模可能会彼此混叠，使得相位信息失真，导致双光梳测距功能失效。本发明提出的方法简单实用，光源只需重频锁定，偏频可自由运行，通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算以及信号探测与处理模块和双光梳光源的实时通信驱动调节双光梳光源的腔长或者泵浦电流，实现实时消混叠功能，提升了双光梳测距装置的复杂环境适应性，可实现长时间的稳定运行。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在本说明书的描述中，参考术语“一个优选的实施例”、“进一步地”、“具体地”、“本实施例中”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种自动消混叠的双光梳测距方法，其特征在于，包括：
基于双光梳测距获得参考干涉信号和经目标靶反射的测量干涉信号；
将参考干涉信号和测量干涉信号进行光电转换；
提取光电转换后的参考干涉信号和测量干涉信号的幅频谱信息；
基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果。
2.根据权利要求1所述的自动消混叠的双光梳测距方法，其特征在于，基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果，包括：
通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算，判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠；
如未发生频谱混叠，则提取相频谱，计算测距结果；
如发生频谱混叠，则实时反馈调节腔长改变双光梳光源的重频值，如果调节腔长处于可调节范围内，则正向调节腔长，否则反向调节腔长，直到幅频谱不发生混叠，此时提取相频谱，计算测距结果。
3.根据权利要求1所述的自动消混叠的双光梳测距方法，其特征在于，基于幅频谱信息实时自动消混叠，获得测距结果，包括：
通过对双光梳干涉信号幅频谱的实时计算，判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠；
如未发生频谱混叠，则提取相频谱，计算测距结果；
如发生频谱混叠，则实时对双光梳光源发送泵浦电流进行调节改变双光梳光源的偏频值；如果发送的泵浦电流调节指令处于可调节范围内，则正向调节泵浦电流，否则反向调节泵浦电流，直到幅频谱不发生混叠，此时提取相频谱，计算测距结果。
4.根据权利要求2或3所述的自动消混叠的双光梳测距方法，其特征在于，频谱混叠的条件为：幅频谱中任意频率分量fRF(k)均不和0或者fr2/2的频率点重叠，fr2为本振光光频梳的重频。
5.一种自动消混叠的双光梳测距装置，其特征在于，包括双光梳光源、第一～第三保偏光纤、测距光路模块和信号探测与处理模块；
所述双光梳光源通过第一保偏光纤和第二保偏光纤分别输出重复频率为fr1和fr2的飞秒激光信号作为信号光和本振光；
信号光和本振光均发射到所述测距光路模块，经所述测距光路模块输出的干涉光信号通过第三保偏光纤进入所述信号探测与处理模块；
所述信号探测与处理模块根据双光梳的幅频谱反馈控制所述双光梳光源的腔长或泵浦电流，实时消除双光梳测距的混叠效应，输出测距结果。
6.根据权利要求5所述的自动消混叠的双光梳测距装置，其特征在于，所述双光梳光源重频锁定，偏频自由运行；所述双光梳光源和所述信号探测与处理模块之间通过通信电缆实时通讯。
7.根据权利要求5所述的自动消混叠的双光梳测距装置，其特征在于，所述信号探测与处理模块包括幅频谱提取模块、自动消混叠逻辑判断模块、相频谱提取模块和基于相频谱信息测距模块；
所述幅频谱提取模块，基于参考和测量干涉信号提取外差信号频率和幅度的关系，即幅频谱信息；
自动消混叠逻辑判断模块，用于判断幅频谱是否均在设定范围内，即是否发生频谱混叠；
自动消混叠模块，当发生频谱混叠，则进行实时消混叠处理，直到使得幅频谱中不存在频谱混叠；
相频谱提取模块，用于当幅频谱不存在频谱混叠时，基于参考和测量干涉信号提取外差信号频率和相位的关系即提取相频谱，并进行相位解包裹，得到解包裹后的相频谱信息；
基于相频谱信息测距计算模块，基于提取的解包裹后的相频谱，获得参考与测量干涉信号之间的相位-频率斜率差值，并计算测距结果。
8.根据权利要求5所述的自动消混叠的双光梳测距装置，其特征在于，所述自动消混叠模块进行实时消混叠处理，包括：
当发生频谱混叠，则实时对双光梳光源发送腔长或泵浦电流调节指令，如果发送的调节指令处于可调节范围内，则直接正向调节腔长或泵浦电流，否则反向调节腔长或泵浦电流，直到使得幅频谱中不存在频谱混叠。
9.根据权利要求7或8所述的自动消混叠的双光梳测距装置，其特征在于，是否发生频谱混叠的判断条件为：幅频谱中任意频率分量fRF(k)是否和0或者fr2/2的频率点重叠。
10.根据权利要求7所述的自动消混叠的双光梳测距装置，其特征在于，测距结果的计算公式为：
式中，vg表示脉冲群速度，为相位-频率斜率差值，Δfr为重频差。
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