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基于飞秒光学频率梳的光谱干涉法实现绝对距离测量
摘要： 我们展示了一种基于飞秒光学频率梳光谱干涉测量的频率折叠效应绝对距离测量方法。通过带通滤波和傅里叶变换研究了传统复杂相位解包裹方法中相位噪声对测距精度的影响。为降低相位噪声影响，我们提出了无滤波差分包络相位解调方法，单点测量稳定性标准差达75纳米，验证了其鲁棒性。进一步扩展非模糊范围后，在70米长距离测量中实现了优于30微米的分辨率，相对精度达到3.1×10??。
关键词： 光谱干涉测量法、光学频率梳、绝对距离测量
更新于2025-11-28 14:23:57
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 用于电子显微镜光谱干涉测量的电子驱动光子源
摘要： 光子诱导近场电子显微镜近期被用于研究纳米结构中场分布的动态过程，其采用飞秒技术使激光束同时激发电子显微镜内的光电发射电子枪和样品。随后电子束探测激光诱导的激发态。然而要实现探测电子动力学的阿秒级时间分辨率具有挑战性，这需要电子波与激光之间达到完美同步。最近有学者提出基于阴极荧光（CL）的替代方案：高速电子与精密设计的电子驱动光子源（EDPHS）相互作用时会产生超短光脉冲辐射，这些辐射聚焦于样品表面（图1a）。样品同时与EDPHS辐射和电子发生相互作用，阴极荧光发射强度受样品与EDPHS间距调控。通过记录样品与EDPHS辐射之间的间距-能量关联图谱，可重建样品的光谱相位和时变响应特性。本研究采用变换光学原理设计、制备并研究了用于电子显微镜光谱干涉测量的EDPHS结构。该结构通过在金薄膜上运用聚焦离子束钻孔形成规则孔阵列（图1c），其孔分布与尺寸经过精确调控以实现聚焦光波的产生。此外，整体结构支持传播表面等离子极化激元的双曲色散特性，从而显著增强辐射通道。我们通过阴极荧光与电子能量损失谱实验揭示了该自制光源的宽频特性及其辐射相干机制，实验结果与数值模拟高度吻合。
关键词： 飞秒技术、光谱干涉测量法、光子诱导近场电子显微镜、电子驱动光子源、阴极荧光
更新于2025-09-11 14:15:04