徐永垚 张铁犁 高小强 朱艳妮

(1.北京航天计量测试技术研究所，北京 100076； 2.中国人民解放军空军指挥学院，北京 100089)

1 引 言

高端装备制造是工业4.0的重要组成部分，提高高端装备制造质量的关键在于提高精密测量能力，精密测量是支撑制造质量的基石，是决定制造质量的关键因素[1～3]。激光得益于其方向性强、单色性和相干性好等优越性能，被广泛应用于各种精密测量中，其中激光绝对距离测量技术在高端装备制造中发挥着极为重要的作用[4～9]。

激光绝对距离测量需要依赖高精度的相位解算，也需要依赖激光器的稳定性，特别在精密测量中，激光频率的随机抖动或者环境干扰均会对测量结果产生巨大影响。因此，采用高稳定性的激光源，或者测量激光源的实时频率来实现校正，均可以有效地获取较高精度的相位测量结果[10]。自从飞秒光频梳问世，光学频率的测量有了质的飞越，其频率稳定度可达10-15量级且溯源过程简化，更便于实现对频率的实时跟踪测量。因此飞秒光频梳对激光绝对距离测量的发展起到了巨大的推动作用，例如在调频连续波激光测距法中，实时测量调频连续波激光器的频率可以有效地提高测距精度[11,12]。然而激光绝对距离测量对相位信号的处理要求不断提高，对相位信号处理方法的选择提出了挑战，因此研究适合于激光测距技术的相位信号的数字处理方法具有重要的意义。

激光绝对距离测量技术可分为干涉测量和非干涉测量两大类，其中非干涉测量法可分为飞行时间法和调制波相位测距法，干涉测量法可分为多波长干涉测距法和调频连续波测距法[13～17]。……