TWI300471B - Method of optical frequency measurement - Google Patents

Description

1300471 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光頻量測方法，尤係關於一種藉由改 變光頻率梳（Optical frequency c〇mb ;簡稱光梳）之參數來量 測未知雷射頻率之方法。 【先前技術】 光頻率標準和光頻計量這個領域以往都是連續波單頻雷 射的天下，自從1999年德國韓許教授把飛秒（femt〇sec〇nd) 脈衝雷射應用在鉋原子的D1譜線的頻率量測後，鎖模 (mode-locked)雷射的在光頻計量的應用便開始受到矚目。 如圖1所示，在頻率域上鎖模雷射是由頻率間距相等的 光梳所組成，每一支光梳的頻率是脈衝重複頻率&的整數 倍加上一個偏差頻率f。，亦即第n支光梳的頻率^可由下 列式子表示·· fn=nxfr+f0 ; 其中η為一正整數、fr是脈衝重複頻率或簡稱為重複率以及 f〇為載波波封偏差頻率（carrier_envel〇pe 〇ffset伢叫此以幻 或簡稱偏差頻率，其中偏差頻率f。可由自參考 (self-referencing technique)的技術量測出來，如圖2所示為 f-2f 自參考技術（f_2f self_referencing 咖〇。 然而由自參考技術量測鎖模雷射偏差頻率f。時會測到兩 個可能的值。及L，又該兩個偏差頻率滿足下列式： fAK，依據定義之不同此偏差頻率亦可以定義為^及 f。2分別加上重複率的整數倍。同樣地，未知雷射的頻率& 1300471 會與相鄰之兩光梳「如笛 士杳 L(如弟n、及第n+l支光梳）產生拍頻，因 此實際上所量測到之拍 拍頻fb也會有兩個值fbl及fb2，同時該 兩個拍頻值滿足下列式· f — bl b2 — fr。故可將位於第n支光梳 附近之未知雷射的頻率4由下列式子表示： fL=nxfr+f0+fb ； fWol 或 f〇2，且 fb = fbl 或 fb2。

若要得到未知雷射的頻率fL之值，上列式子中光梳序號 n、f。及fb均需要確定。有以下幾種傳統方法可先確定η、 f。及fb’從而決疋4值。第—種是藉由未知雷射的頻率之 歷史量測值，而且其中數值要能夠準確到±ff/4,才可確定n 之數值、f。究係為f〇1或^及匕究係為&或[Μ。第二種 方法是利用波長儀來先確認未知雷射大概的頻率，若波長 儀測得頻率之準確度介於±V4，此種方法就可以判斷未知 雷射的頻率是靠近那一根光梳，從而決定n、f。及匕之數 值。一般商用波長儀的準確度約在2χ1〇-7左右，此不確定 度對於1550nm波長的雷射而言，會造成頻率上之不確度約 為40MHz，因此光梳的間距至少要在16〇MHz以上才可以 配搭商用波長儀來量測光頻。 第三種方法是馬龍生等人發表的方法，不需要利用波長 儀就可以決定光梳的序號η。他們利用一台光梳測量在多組 不同重複率fr及fr’時未知雷射的拍頻，同時紀錄重複率改 變時光梳序數的改變量m，得到一個公式可以計算光梳序 數η ·· η=[土f。’-(土f0)+m fr*±fb’-(士fb)]/(fr-fr·); 100210-113606 005750743 1300471 =二t W時光⑽數的改變量ϋ別 =2=光梳的拍頻mf。、f。，分別為光梳被調整 别後的重複率和偏差頻率。在實際的光頻量測時，f、f，、 有兩個可能的量測值，由於無法唯—決定f。二二 fb的值’因此上述公式中的±號均無法一一確定，必需要比 2兩個或兩個以上不同m值的量測結果才能夠在不同的組 合中，把正確的光梳序數n值計算出來。 上述二種光頻量測方法，分別需要足夠之歷史量測資 料、精確之波長儀及分析比較多次量測結果之繁冗程序， 如此才能得到未知雷射的頻率，顯然該等方法並非一種明 確、簡潔及容易實施之光頻量測方法。 【發明内容】 本發明提供一種簡單而系統化之光頻量測方法，其係利 用鎖模雷射光梳量測未知雷射之頻率。藉由變化鎖模雷射 之重複率，然後根據鎖模雷射和該未知雷射拍頻的變化， 了以唯决疋該未知雷射和該光梳產生拍頻的相對位置； 藉由變化該鎖模雷射之偏差頻率，可以正確決定由自參考 技術測得的鎖模雷射可能偏差頻率；再藉由量測不同重複 率時未知雷射的拍頻，以及光梳序數的變化量，可以簡單 而準確地唯一決定光梳序數，進而把未知雷射的頻率決定。 本發明之目的係提供一種系統化之光頻量測方法，尤其 係關於藉由調整鎖模雷射之脈衝重複頻率而唯一確定未知 雷射之拍頻和光梳的相對位置，以及改變鎖模雷射之控制 參數使得偏差頻率之值唯一確定，進而能夠唯一決定光梳 I00210-113606 〇〇575〇743 1300471 因此本發明係一種簡潔 序數以及量測出未知雷射的頻率 而明確量測光頻之方法。 +贫明之另 " 日㈣提供_種不受未知雷射擾動影響之 光梳序數及光頻量測方法茲山 J万法精由兩台鎖模雷射設定在不同 重複率，同時量測未知雷射的拍頻，依前述方法判斷各拍 頻和各光梳的相對位置以及各鎖模雷射的正確偏差頻率， 可讓光梳序數的決定和光頻的量測不 定之影響。 為達上述目的，本發明揭示__種光頻量測方法，Α係用 於量測未知雷射之頻率。先設定至少一鎖模雷射之脈衝重 複頻率，並和該未知雷射產生—拍頻，且該未知雷射與該 鎖模雷射之第η根光梳產生該拍頻。藉由變動該脈衝重複 頻率’並由該拍頻之變化方向而判斷出該拍頻和該第η根 光梳之相對關係。改變該鎖模雷射的參數，如幫浦雷射的 功率，使#由自參考技巧測得之偏差頻率跟著改變，並根 據該偏差頻率之變化方向及該拍頻之變化方向，而得到該 偏差頻率之確切值。調整該脈衝重複頻率，並量測和未知 雷射產生拍頻的光梳序數的變化量，根據該光梳序數之變 化量、該偏差頻率之變化量、該拍頻之變化量及該脈衝重 複頻率之變化量而決定η值。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 懂’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明 如下。 【實施方式】 100210-113606 〇〇575〇743 -8- 1300471 本發明提供—種系統化之光頻量測方法，可以簡單而準 確地絕對量測未知雷射的頻率，以下舉一些實施例做為說 明，但是本發明不僅限於所揭露之實施例。

圖3係本發明光頻量測方法之流程圖。本方法係用於量測 =知雷射之頻率，如步驟S31所示：先穩定—鎖模雷射之重 稷率，鎖模雷射之偏差頻率以自參考技巧測得，並穩定該 偏差頻率，以該鎖模雷射和該未知雷射產生一拍頻‘，“且= 未知雷射與該鎖模雷射之第n根光梳產生該拍頻。因該拍頻 可能發生在小於或大於該第η根光梳之頻率的兩侧，所以需 要進一步確定該拍頻之確切存在位置。接著依照步驟8 = 之指示來變動該重複率’並由該拍頻之變化方向而判斷出 該拍頻和該第η根光梳之相對關係或相對位置。如步驟S33

所示，改變該鎖模雷射之偏差頻率，並根據該偏差頻率之 變化方向及該拍頻之變化方向，由自參考方法量測中判斷 該偏差頻率之確切值。當該拍頻及該偏差頻率都確定後， 再實施步驟S34以確定光梳序數之n值為何。亦即，調整該 重複率，並量測光梳序數的變化量，根據該光梳序數之變 化置、該偏差頻率之變化量、該拍頻之變化量、該重複率 及該重複率之變化量而決定n值。經由實施上述步驟後，該 拍頻、該偏差頻率及η值均已確定，從而可計算得到該未知 雷射之頻率的確切數值。 圖4(a)係本發明判斷該拍頻和光梳之相對關係之流程 圖。如步驟S41至S43所示，以重複率設定為心之鎖模雷射與 —未知雷射產生拍頻，以自參考技術測得鎖模雷射之偏差 100210-113606 〇〇575〇743 1300471 頻率可能值為fd及f。2，又該未知雷射之頻率係接近於第η 根光梳之頻率，且第η根光梳之頻率fn=nxfr+f。，其中 或f。2且fd + f〇2 = fr並令fQl<f。2。又未知雷射之頻率&和該鎖 模雷射產生互補之拍頻fbl及fb2，且fbi+fb2=fr，令fM<fb2， 如圖4(b)所不，未知雷射之頻率&可能為。及。其中一 者，因此需要確認拍頻心或匕2和該第n根光梳之相對關係或 相對位置。 凋整重複率由fr變為fr’，並測得未知雷射之拍頻改變為 fbi及ft>2’，如圖4(c)所示。如圖4(a)步驟S44及圖4(c)所示， fr變成為fr，係減小，亦即Sign(fr，一 fr)為負號。此時若量測到 之拍頻fbi小於fbl或fb2，大於&，亦即Sign(fM，— &卜

Sign(fb2’一 fa)亦為負號，則可判定拍頻心係由未知雷射在 第η根光梳之左邊所產生，在此光梳左邊代表頻率較小，右 邊代表頻率較大，也就是得到步驟S46之結果fL=fL2=fn一 fbl 反之田 fr變成為 fr，係減小，若 Sign(fbl，一 fbl)=_ Sign(fb2f fb2)為正遽，則可判定拍頻fbi係由未知雷射在第〇根光梳 之右邊所產生，也就是得到步驟S45之結果。 利用L + fb2 = fr之等式關係，亦可得L = U &及kb ϋ然亦可調整fr變成為較大之〔，，亦即叫咐―q 為正號，同樣可應用步驟S44至S46之分析流程。 步驟S45及S46分別決定了 &係等於^或k，但鎖模雷射 偏差頻率之值係Q或（2尚待進_步確認。圖$⑷係當&等於 fL1時決定偏差頻率之流程圖，藉由改變偏差頻率，然後由 雷射拍頻的變化可以炎丨齡τ冰 ΤΜ判斷正確的偏差頻率，參見步驟S52 100210-113^°6 005750743 -10- 1300471 〜S54 及圖 5⑻〜5⑷，當 Sign(f〇i，一 f〇i)等於 sign(fbi" — fbl)，可喊定f。2為確切之偏差頻率值，反之，當sign(f。〆— f01)不等於sign(fbl"_fbl)，可確定L為確切之偏差頻率值， 其中 Sign(f0l，-f0l)= -Sign(fo2，-f〇2)，且 sign(fbi"一 fbi卜

Sign(fb2 D。其原理解說如下：如步驟Μ〗所示，可藉 由改變鎖模雷射之幫浦雷射功率，或其他可以影響偏差頻 率的因素而使測得的偏差頻率由L變為“，及&變為^，， 同時量測到雷射拍頻由fbl變為fbl"和k變為fb,。假如幫 浦功率的改變使得fQl變大，那麼L就會變小，如圖5(〇)所 不，如果f。〗是正確的偏差頻率，所有的光梳因目前偏差頻 率變大而均向右移動，所以fbl"也會因光梳向右移動而相較 於fbl變小，故可如步驟S53確認fQl為確切之偏差頻率值，也 就是fnsnxfr+f^。反之，如果f。2是正確的偏差頻率，如圖 5(d)所示，所有的光梳因目前偏差頻率變小而均向左移動， 所以fbl"也會因光梳向左移動而相較於fM變大，故可如步驟 S54確認L為確切之偏差頻率值，亦即第11根光梳之頻率為 fn= nxfr+ fo2 圖6(a)係當fL等於fL2時決定偏差頻率之流程圖。其方法和 圖5(a)之分析相同，可以參考上述分析依此類推。

知道了正確的拍頻及偏差頻率後，接下來是要決定光椋 的序數η。可利用兩種不同重複率的鎖模雷射量測拍頻來決 定η值，假設在重複率為fra和偏差頻率為、時測得的拍頻為 fba，未知雷射和光梳的相關位置已經用前面的方法決~並 且如圖7(a)所示，則未知雷射的頻率虼可以下列等式表八W 1300471 t 一n fra+f〇a+fba · ••公式(一） 若重複率由fra改變為frb時，光梳的序數也同時變化了瓜 根，並一併測得拍頻為fbb，且如圖7(b)所示。為了更廣泛 的適用性，假設此時的偏差頻率為f〇b，因此未知雷射的頻 率可表為： fL=(n+m) frb+f〇b+fbb · · ·公式(二） 由公式（一）及公式（二）可以推得： n—(m frb+f〇b"f〇a+fbb"fba)/fra"frb · · ·公式(三） m的值可以由下列兩種方法決定，第—種方法：光梳的脈 衝重複頻率逐漸由fra改變到frb，並且在改變的過程中累積計 數光梳序數的改變量；第二種方法：先測量出要達到與未 知雷射產生相同拍頻的狀況下，每改變一個光梳序數所需 的脈衝重複頻率變化量為dfrb，那麼m就等於最接近 |fra-frb|/|dfrb|的整數em值也可以為〇,但是此時 或是fra-frb的不確定度需要足夠小，光梳序數n值就可由公式a (三）準確地決定。 但由於偏差頻率和拍頻的量測都會有不確定度，由公式 (三）計算得到的值並不會剛好是整數，所以光梳序數η等於 取接近(Π1 frb+f^f^+fbb-fbayikf^的整數。於確定光梳序數η之後 就可以由公式（一）或公式（二）計算出未知雷射的頻率。 公式（一）〜（二）係根據圖7(a)、7(b)假設之雷射所在位 置所推演而得，對於不同的雷射位置，其所鄰近的光梳序 數，當依上述之方法分析，公式中各相關量測數值的符號 也需依分析之狀況做適當的變換。 100210-113606 〇〇575〇743 -12- 1300471 ， 本發明也揭露利用兩台光梳絕對量測光頻率的方法，整 . ㈣頻的步驟和前述實施例相類似，同樣可以用圖7(从 7(b)來作說明’此時_台光梳的脈衝重複頻率l可以保持固 疋不變，而另外一台光梳則可以由fra變化為frb，該兩台光 梳在不同的脈衝重複頻率下同時測得的未知雷射頻率同樣 可以由公式（一）及公式（二）分別表示。此時fbjuf^可以同時 篁測，因此透過選擇適當的拍頻使得可以把未知雷射 • ㈣率擾動消除掉，在實際量測拍頻時，要確保fba和fbb是 ^量測得到，或者亦可以將拍頻&和&經由混頻器混頻 传到fba-fbb的㈣，然後直接量測此信號得到if以的值， 如此即使未知雷射頻率不很穩定，但只要光梳頻率穩定就 可以使得fba-fbb的不確定度變小。亦即在較小的重複率變化 篁之下就可以將η準確測得，所以不需要刻意將重複率改變 ®調到很大’通常要大量改變鎖模雷射的重複率而不讓雷 射失去鎖杈並不容易做到。另外，關於m值可以由前面所述 φ 相同的方法測得。 本實施例係針對未知雷射和相_光梳產生之拍頻做解 說，前述實施例之第-拍頻與第一互補拍頻亦可以是未知 雷射和次相鄰或次次相鄰依此類推之光梳所產生，此時第 一拍頻與第一互補拍頻之和等於重複率的奇數倍。又本實 施例係針對限定第一偏差頻率與第一偏差互補頻率之和等 於重複率做解說，依定義之不同第一偏差頻率與第一偏差 互補頻率之和亦可以等於重複率的奇數倍。 本發明之技術内容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本 13- 1300471 項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不 背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍 應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之 替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 圖1例示頻率域上利用光梳頻率量測未知雷射頻率之基 本架構； 鲁圖2係利用f-2f自參考技術量測偏差頻率之說明圖； 圖3係本發明光頻量測方法之流程圖； 圖4(a)係本發明判斷拍頻和光梳之相對關係之流程圖； 圖4(b)〜4(c)係本發明判斷拍頻和光梳之相對位置之示 意圖； 圖5(a)係本發明判斷偏差頻率之確切值之流程圖； 圖5(b)〜5(d)係本發明判斷偏差頻率和光梳之相對變化 關係之示意圖； • 圖6(a)係本發明判斷偏差頻率之確切值之流程圖； 圖6(b)〜6(d)係本發明判斷偏差頻率和光梳之相對變化 關係之示意圖；以及 圖7(a)〜7(b)係本發明變換脈衝重複頻率以決定光梳序 數n之示意圖。 【主要元件符號說明】 S31 〜S3 5、S41 〜S46、S51 〜S54、S61 〜S64 步驟 fb、fb’、fbl、fb2、fbl’、fb2，、fbl"、fb2"、fba、fbt)拍頻 或互補拍頻 100210-113606 〇〇575〇743 -14- 1300471

fL、fLl、fL2 未知雷射頻率 fn-1 ' fn、fn+i 第n-1、n及n+1根光梳頻率 f。、f。’、f〇l、f〇2、f〇l’、f〇2’、f〇l"、f〇2"、f〇a、fob 偏差頻 率或偏差互補頻率 fr、f/、fra、frb 重複率 -15-

Claims (1)

1. Γ3 (XW3f292號專利申請案 月6日修ί更)正替換] ★中文申請專利範圍替換本(95年12月） 十、申晴專利範圍： 包 1. 一種光頻量測方法，其係用於量測未知雷射之頻率 含： ♦先没疋至少一鎖模雷射之脈衝重複頻率，並和該未知 曰射產生-拍頻’且該未知雷射與該鎖模雷射之第η根光 梳產生該拍頻； f由變動該脈衝重複頻率，並由該拍頻之變化方向而 • 判斷出該拍頻和該第n根光梳之相對關係；以及 改文該鎖杈雷射之偏差頻率，並根據該偏差頻率之變 化方向及該拍頻之變化方向，而得到該偏差頻率之值。 2.根據請求項1之光頻量測方法，其另包含·· 周正該至J 一鎖模雷射之脈衝重複頻率，並量測光梳 序數的變化量。 3·根據請求項2之光頻量測方法，其另包含： 由忒光k序數之變化量、該重複率、該偏差頻率之變 _ 化i該拍頻之變化量及該脈衝重複頻率之變化量而計算 出η值。 4·才艮據„月求項2之光頻量測方法，其中在該脈衝重複頻率改 變的過程中累積計數該光梳序數的變動而得到該光梳序 數的變化量。 5.根據請求項2之光頻量測方法，其中藉由量出每改變一個 光梳序數所需的脈衝重複頻率之變化量，並由該脈衝重複 頻率賴化量除㈣改變—個純序數所㈣脈衝重複 頻率之變化量而得該光梳序數之變化量。

   1300471 6·根據請求項2之光頻量測方法，t 中該光梳序數之變化量 可以為零。 7·根據請求項2之光頻量測方法，复由# ^ 〃中係利用兩台鎖模雷射 中一台來變動該脈衝重複頻率，而 ,, 向另一台鎖模雷射仍保持 於未變動前之原脈衝重複頻率值而不調整。 8. —種光頻量測方法，其係用於量 1 里叫禾知雷射之頻率，自 含： m u自參考技術量測鎖模雷射的偏差頻率，得到一第一 偏差頻率和一第一偏差互補頻率 • 铺领早之兩個可能的偏差頻率 值， 設定該鎖模雷射之重複率為一第—重複率，該未 射與該鎖模雷射之相鄰光梳或依序相鄰光梳中一者產生 值較小之苐一拍頻及一值較大一 昂 互補拍頻，且該夫 知雷射與第η根光梳產生該第一拍頻； ，化該_雷射之重複率，由該麵率變化量的符號盘 馨 拍頻變化量的符號或與該第-互補拍頻變化㈣ 付號之間的關係，判斷得1 生兮第… J斷仔到該未知雷射與該第η根光梳產 生該弟拍頻之相對位置；以及 號SC射的偏差頻率，由該偏差頻率變化量的符 量^抒υΓ變化量的符號或與該第-互補拍頻變化 里的付遽之間的關係，判斷正確的偏差頻率。 9.根據請求項8之光頻量測方法，其另包含： 改變該鎖模雷 、射的重獲率到第二重複率，該未知雷射盥 相郇光梳或依序相鄭 ’、 相岫7b褕中一者產生一第二拍頻及一第 1300471 二互補拍頻，其中^-—- 广 ^ ° _射係與一第n+m根光梳產生該 第二拍頻； 變化該鎖模雷射之重旛 > # 一 锻羊，由該重複率變化量的符號與 呑亥弟一拍頻變化量的辟缺斗、a 的付就或與該第二互補拍頻變化量的 符號之間的關係，判斷得 辦传至1该未知雷射與該第n+m根光梳 產生該第二拍頻之相對位置； 里測由該第一重複率變务 化到該弟二重複率時，該光梳序 數的變化Im ;以及 由測得的該重複率蠻>^旦 ^ ^ ^ 攸手夂化里、該重複率、該拍頻變化量 是該互補拍頻變化量、以及該光梳序數的變化量推算出該 光梳序數η之值而得到該未知雷射的頻率。 ^ 1〇.根據請求項8之光頻量測方法，其中若該重複率變化量的 ㈣等㈣第-拍頻變化量的符號，則該未知雷射之頻率 等於該第η根光梳之頻率減去該第一拍頻。 11_根據請求項8之光頻量測方法’其中若該重複率變化量的 符號不等於該第一拍頻變化量的符號，則該未知雷射 率等於該第η根光梳之頻率加上該第—拍頻。 12.根據請求項11之光頻量測方 冰 ，、Υ田5亥未知雷射之頻率 荨於該第η根光梳之頻率加上該第一拍頻’且杳該>一、 差頻率變化時，若該第一偏差頻率變化量之符;二= 第-拍㈣化量之符號’則該鎖模雷射之實際偏差 等於該第一偏差互補頻率。 ^ 13·根據請求項11之光頻量測方法，當該未 1方田射之頻率經 定等於該第η根光梳之頻率加上該第一拍 拍頻，且當該第_ 1300471 M /j日修(更)正替換頁 偏差頻變化時，若該第一偏差頻率變化量之符號係不等於 该第一拍頻變化量之符號，則該鎖模雷射之實 係等於該第一偏差頻率。

   14.^據請求項狀光頻量測方法，#該未知雷射之頻率經判 定等於第η根光梳之頻率減去該第一拍頻，且當該第一偏 ^頻率變化時’若該第—偏差頻率變化量之符號係等於該 第-拍頻變化量之符號，則該鎖模雷射之實際偏 等於該第一偏差頻率。 、 匕，據請求項10之光頻量測方法，當該未知雷射之頻率經判 定等於第η根光梳之頻率減去該第一拍頻，且當該第一偏 差，率變化時，若該第一偏差頻率變化量之符號係不等於 該第-拍頻變化量之符號，則該鎖模雷射之實際偏差頻率 係等於該第一偏差互補頻率。

   際偏差頻率 W根據請求们〇、η、12、13、14或15之域量測方法其 中=第一拍頻之變化量的符號等於該第一互補拍頻之變 化里的符號反向，該第一偏差頻率之變化量的符號等於該 第一偏差互補頻率之變化量的符號反向。 17.根據請求項9之光頻量測方法，其中在該重複率改變的過 程中累積計數該光梳序數的變動而得到該光梳序數 化量。 文 18·根據請求項9之光頻量測方法，其中藉由量出該未知雷射 頻率附近位移一光梳序數到次一光梳序數所需的重複率 t變化量，並由該第一重複率變化該到第二重複率的變化 置除以該改變一個光梳序數所需的重複率變化量而得該 1300471 ----- 光梳序數之㈣ 19·根據請求項9之氺旦 先頻Η測方法，苴中哕 可以為零。 具中該先梳序數之變化量 20·根據請求項8之光頻 該第一互補拍頻之值。其中該第一拍頻之值小於 21. =求項8之光頻量測方法，其 互補拍頻之各榮从 仰々汉邊弟一 貝之和專於該第一重複率。 22. 根據請求項9之光頻量測方法， 該第二互補拍頻之值。 -中該弟-拍頻之值小於 23. 根據請求項9之光頻量 C & 具中該弟二拍頻及該第二 互補拍頻之和等於該第二重複率。 24. 一種光頻量測方法，其係採用兩台鎖模雷射量測未知雷射 之頻率，包含： 以自參考技術量測該兩台鎖模雷射的偏差頻率，得到該 第一鎖模雷射的一第一偏差頻率和一第一偏差互補頻 率，並得到該第二鎖模雷射的—第一偏差頻率和一第一偏 差互補頻率； 斤設定該第-鎖模雷射之重複率為—第—重複率，設定該 第一鎖模田射之重複頻率為一第二重複率，同時量測該未 知雷射與該兩台鎖模雷射的拍頻； 該未知雷射與第一鎖模雷射之相鄰光梳或依序相鄰光 梳中一者產生一第一拍頻及一第一互補拍頻，又該未知雷 射與該第一鎖模雷射之第η根光梳產生該第一拍頻； 該未知雷射與第二鎖模雷射之相鄰光梳或依序相鄰光 1300471 ι中-者產生-第二拍頻及一第二互補拍頻，又該未知雷 射與該第二鎖模雷射之第n+m根光梳產生該第二拍頻；田 變化該第-鎖模雷射之重複率，由該第—鎖模雷射重 複率變化量的符號與該第—拍頻變化量的符號或與該第 一互補拍頻變化量的符號之間的關係， 射與該第-鎖模雷射第„根光梳產生第—拍頻 置；以及 '變動該第一鎖模雷射的偏差頻率，由該第-鎖模带射 率變化量的符號與該第一拍頻變化量的符：或 亥弟一互補拍頻變化量的符號之間的關係，判斷該第一 鎖模雷射的偏差頻率。 25.根據請求項24之光頻量測方法，其另包含： ，變：該第二鎖模雷射之重複率，由該第二鎖模雷射脈 衝重複=之變化量的符號與該第二拍頻之變化量的符號 或與該第一互補拍頻之變化量的符號間的關係，判斷得到 該未知雷射與該第二鎖模雷射之第n+m根光梳產生該第 二拍頻之相對位置； 則該兩口鎖杈雷射和該未知雷射產生該第一拍頻及產 生該第二拍頻的光梳序數的差量m; ,由測传的重複率、該兩台鎖模雷射重複率差量、該兩么 :模雷射與該未知雷射拍頻的差量或是該互補拍頻的： 里M及光梳序數的變化量m推算出光梳序數n，並計算出 該未知雷射的頻率。 26·根據凊求項24之光頻量測方法，其中若該第一鎖模雷射重 1300471 ?十年〜]/y日修< 更)正替換頁 ______ =化量的符號等於該第一拍頻變化量的符號，則該未 去該第-拍頻。 田射之細艮光梳之頻率減 27·根據請求項24之光頻量測方法，1 ^ ^ ^ ^ ^ ，、中該弟一鎖模雷射重 禝率k化ϊ的符號不等於該第一 土 λ兩& 祁屑夂化里的符號，則該 未知s射之頻率等於該第一鎖模 加上該第一拍頻。 ““射之弟•光梳之頻率 28. 根據請求項27之光頻量測方法，當該未知雷射之頻率經判 定等於該第η根光梳之頻率加上該第一拍頻，且h第一 偏ί頻錢化時，若該第-鎖模雷射之第—偏差^之變 化里之付唬係等於該第一拍頻變化量之符號，則該 模雷射之實際偏差頻率係等於該第一偏差互補頻率。、 29. 根據請求項27之光頻量測方法，當該未知雷射之頻率經判 定等於該第11根光梳之頻率加上該第-拍頻’且當該第一 偏差頻變化時，若該第—鎖模雷射第一偏差頻率= 符號係不等於該第-拍頻變化量之符號，則該第 射之實際偏差頻率係等於該第一偏差頻率。 、田 30·根據請求項26之光頻量測方法，#該未知雷射之頻率 定等於該第η根光梳之頻率減去該第—拍頻，且合— 偏差頻變化時，若該第-鎖模雷射第= 符號係等於該第一拍頻變化蕃夕您味f 里之付旒，則該第一鎖模雷射 之實際偏至頻率係等於該第—偏差頻率。 31.根據請求項26之光頻量财法，當該未知雷射之頻率經判 定專於该弟η根先梳之頻率減去該第—拍頻，且當該第— 1300471 偏，頻變化時，若該第-鎖模雷射之第一偏差頻率變化量 之符號係不等於該第-拍頻變化量之符號，則該第一鎖模 雷射之實際偏差頻率係等於該第一偏差互補頻率。、、 32. 根據請求項25之光頻量測方法，其中若該第二鎖模雷射重 T率變化量的符號等於該第二拍頻變化量的符號，則該未 率減去該第二拍頻。梳之頻 33. 根據請求項25之光頻量測方法，其中若該第二鎖模雷射頻 率變化量的符號不等於該第一 、' …弟一拍頻麵1化量的符號，則該未 知每射之頻率等於該第二鎖 率加上該第二拍頻。^田射之弟*根光梳之頻 34·根據請求項33之光頻量 去 定— 次田5亥未知雷射之頻率經判 、〜弟二鎖模雷射之第η、根光梳之 二拍頻，且當該第二鎖模兩 上遺弟 該第二鎖模雷射第-1差田韻2弟一偏差頻率變化時，若 一 差頻率鉍化量之符號係等於該第 :拍頻變化量之符號，則該第二鎖模雷射之實際偏差頻皁 係等於該第二鎖模雷射第一偏差互補頻率。、不偏差頻率 3 5.根據凊求項3 3之光頻詈制古、^丄 定等㈣f 當該未知雷射之頻率經判 白'—、莫雷射之第n+m根純之頻率加上該第 一拍頻，且當該第-雜# & 乐 _ M _ 一果雷射之第一偏差頻率變化時，若 μ弟一鎖模雷射之第一 該第-拍頻變化量之符：頻率…之符號係不等於 頻率伟等於，笛 以，則該第二鎖模雷射之實際偏差 36=: 鎖模雷射之第-偏差頻率。 * 明求項32之光頻量測 舍 〆无田該未知雷射之頻率經判 1300471 料Ί如峰咬)正賴頁 ::等於該第二*^^^之頻率減去該第— :頻，且/該第二鎖模雷射之第-偏差頻率變化時二 弟一鎖杈雷射第一偏差頻率變 " 干夂化里之付唬係等於該第一 拍頻變化量之符號，則該第- # 弟一鎖杈雷射之實際偏差頻率係 專於該第二鎖模雷射之第一偏差頻率。 37·根據睛求項32之光頻量測方法，♦ * a 田該未知雷射之頻率經判 疋荨於該第二鎖模雷射之第n+m根光梳之頻率減去該第 • 「拍頻，且當該第二鎖模雷射之第—偏差頻率變㈣，若 /第一鎖权田射之第—偏差頻率變化量之符號係不等於 該第-拍頻變化量之符號，則該第二鎖模雷射之實際偏差 頻率係等於該第三鎖模雷射之第—偏差互補頻率。 38.根據請求項 26、27、28、29、3〇、3ι、32、μ、m、 ^或37項所述之光頻量測方法，其中該第_拍頻變化量的 符號等於該第一互補拍頻變化量的符號反向，該第二拍頻 ⑸匕量的符號等於該第二互補拍頻變化量的符號反向，該 •帛-鎖《雷射#第一偏差頻率變化量的等於該第一 鎖模雷射的第一偏差互補頻率變化量的符號反向，該第二 鎖模雷射之第一偏差頻率變化量的符號等於該第二鎖模 雷射之第一偏差互補頻率變化量的符號反向。 39·根據請求項25之光頻量測方法，該第二鎖模雷射重複率由 該第一重複率變化到該第二重複率的改變過程中累積計 數該光梳序數的變動而得到該光梳序數的變化量。 4〇·根據請求項25之光頻量測方法，其中藉由量出該未知雷射 頻率附近位移一光梳序數到次一光梳序數所需的一重複 1300471 1坪叫I 4 EI修(更)正替換頁

   序數所需的重複率之變化量而得該光梳序數之變化量。 41 ·根據請求項25之光頻量測方法，其中該光梳序數之變化量 可以為零。 42·根據請求項25之光頻量測方法，該兩台鎖模雷射與該未知 雷射之拍頻的差量或是互補拍頻的差量可以是直接由該 兩拍頻經過混頻器混頻之後測得。 43.根據請求項24之光頻量測方法，其中該第—拍頻之值小於 該第一互補拍頻之值。 ，其中該第一拍頻及該第— 一重複率。 測方法，盆 •根據請求項24之光頻量測方法 互補拍頻之和等於該第一重

   其中該第二拍頻之值小於 第二互補拍頻之值。

   重複率。 其中該第二拍頻及該第二 -10. I300|79li39292 號專利申請案 圖式替換頁(95年I2月） ^月/^日會更)正替換頁 A

   S54 圖 5(a) -6- 1300471 第095139292號專利申請案 圖式替換頁(95年I2月） 今啤丨办；日修便)正替換I

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