环境温度变化±0.1℃时,普通DFB或He-Ne激光器频率漂移达50~200 MHz,对应位移误差为λ/20~λ/5(几十纳米),无法满足亚纳米定位重复性要求(<1 nm)。多纵模激光器在电流波动或背向反射下发生模式竞争,输出频率突跳超过1 GHz,干涉仪相位计数出现整数倍2π跳变,造成位移数据丢失或错误。在FMCW干涉测距或扫频干涉中,激光器电流-频率响应呈现S型非线性,导致测距分辨率下降,尤其在大扫频范围(>1 THz)时误差累积明显。
行业痛点深度分析
激光频率长期漂移
位移测量精度每提升1 nm,对应频率稳定性需优于10^-10
我们的解决方案
频率锁定至原子或分子跃迁线(乙炔、铷等),长期频率稳定性
10^-15,彻底消除漂移。
模式跳变(跳模)导致测量中断
干涉测量要求激光保持单纵模连续运行,任何跳模均破坏相位连续性
我们的解决方案
为激光器内PZT提供前馈补偿电压,抑制压电陶瓷的迟滞和蠕变,实现无跳模的连续调谐。
频率调谐非线性
扫频干涉需要频率与时间成严格线性关系,否则需额外校正
我们的解决方案
低电流噪声密度10 ppb/√Hz,配合LFR构成闭环频率控制,将调谐线性度提升至0.01%以内。