[发明专利]一种波形自适应的大动态高精度时间测量仪器及测量方法

权利要求书

1.一种波形自适应的大动态高精度时间测量仪器，其特征在于，包括三个调节支路、两个合束支路和参数计算模块d；其中，

第一调节支路包括频率计a、滤波调节模块a、参数计算模块a、激光器a腔长调节模块、可调分频/倍频模块a和锁定调节模块a；

第二调节支路包括频率计b、滤波调节模块b、参数计算模块b、激光器b腔长调节模块、可调分频/倍频模块b和锁定调节模块b；

第三调节支路包括参数计算模块c和激光器c腔长调节模块；

第一合束分支包括光合束模块a和探测模块a；

第二合束分支包括光合束模块b和探测模块b；

频率计a用于测量输入的待测脉冲A的频率，得到测量结果f_A并将其分别输入参数计算模块a、参数计算模块c；频率计b用于测量输入的待测脉冲B的频率，得到测量结果f_B并将其分别输入参数计算模块b、参数计算模块c；

参数计算模块a与参数计算模块b用于协调计算得到可调分频/倍频模块a所需的参数N、可调分频/倍频模块b所需的参数M，满足：f_mod＝N*f_A＝M*f_B，并将f_mod发送给参数计算模块c、激光器a腔长调节模块和激光器b腔长调节模块；以及参数计算模块a根据f_A计算得到滤波调节模块a所需调整的滤波带宽值B_A，参数计算模块b根据f_B计算得到滤波调节模块b所需调整的滤波带宽值B_B；

参数计算模块c根据收到的频率f_mod计算激光器c腔长调节模块所需调整值f_mod2＝f_mod+f_mod/α并输入给激光器c腔长调节模块，其中系数α为远大于1的常量；激光器c腔长调节模块根据f_mod2调节激光器c的腔长使得激光器c的重复频率为f_mod2；

滤波调节模块a用于根据参数计算模块a输出的B_A将待测脉冲A的带宽调整为B_A输出给可调分频/倍频模块a；可调分频/倍频模块a根据收到的N值对带宽为B_A的待测脉冲A进行倍频后输入到锁定调节模块a；激光器a腔长调节模块根据收到的频率f_mod将激光器a腔长调整为L_A＝c/2f_mod；锁定调节模块a根据可调分频/倍频模块a的输出的频率为f_mod的电信号、激光器a腔长调节模块输出的频率为f_mod的光信号，获得与待测脉冲A相位锁定的光信号；

滤波调节模块b用于根据参数计算模块b输出的B_B将待测脉冲B的带宽调整为B_B输出给可调分频/倍频模块b；可调分频/倍频模块b根据收到的M值对带宽为B_B的待测脉冲B进行倍频后输入到锁定调节模块b；激光器b腔长调节模块根据收到的频率f_mod将激光器b腔长调整为L_B＝c/2f_mod；锁定调节模块b根据可调分频/倍频模块b的输出的频率为f_mod的电信号、激光器b腔长调节模块输出的频率为f_mod的光信号，获得与待测脉冲B相位锁定的光信号；

光合束模块a对激光器c腔长调节模块输出的频率为f_mod2的光信号、锁定调节模块a输出的光信号进行合束输出到探测模块a，得到脉冲峰值并输入参数计算模块d；

光合束模块b对激光器c腔长调节模块输出的频率为f_mod2的光信号、锁定调节模块b输出的光信号进行合束输出到探测模块b，得到脉冲峰值并输入参数计算模块d；

参数计算模块d根据探测模块a、b所得脉冲峰值，计算脉冲峰值时间差Δt；然后根据Δt计算待测脉冲A与待测脉冲B的相对时间差。

2.根据权利要求1所述的波形自适应的大动态高精度时间测量仪器，其特征在于，所述相对时间差为其中，参数计算模块d内存储α并从参数计算模块a获取N。

3.根据权利要求1或2所述的波形自适应的大动态高精度时间测量仪器，其特征在于，