CN106093962B - 一种干涉测速系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种干涉测速系统及方法，属于激光干涉测速技术领域。该干涉测速系统包括啁啾脉冲产生装置、第一光纤色散元件、探测装置及数据处理装置。啁啾脉冲产生装置产生的预设脉冲宽度的啁啾脉冲一部分传输至第一光纤色散元件形成参考光，另一部分入射到待测目标；待测目标反射的啁啾脉冲传输至第一光纤色散元件形成信号光，参考光与信号光发生干涉形成的频域干涉信号经第一光纤色散元件的脉冲展宽处理后进入探测装置，由探测装置转换为电信号并发送至数据处理装置。本发明实施例提供的干涉测速系统有效地降低了对用于记录干涉信号的探测装置的带宽要求，提高了系统的时间分辨及速度测量上限。

Description

一种干涉测速系统及方法

技术领域

本发明涉及激光干涉测速技术领域，具体而言，涉及一种干涉测速系统及方法。

背景技术

炸药、激光装置、电磁驱动装置等加载技术的研究中，需要对其驱动飞片的速度进行测量。激光干涉测速技术具有非接触测量、时间分辨率高、测速精度高及测量动态范围大等优点，被广泛地应用于冲击波、爆轰波及短时高速运动物体的速度测量。因此，激光干涉测速技术是测量激光驱动或磁驱动下飞片的运动速度的一种重要手段。现有的激光干涉测速设备大多采用光电探测器和示波器直接对携带速度信息的干涉信号进行记录以得到待测物体的速度。然而，由于受到现有光电探测器和示波器的带宽的限制，时间分辨能力难以提高，速度测量上限较低。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种干涉测速系统及方法，能够有效地提高时间分辨能力及速度测量上限。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种干涉测速系统，包括啁啾脉冲产生装置、第一光纤色散元件、探测装置及数据处理装置，所述啁啾脉冲产生装置的输出端与所述第一光纤色散元件的输入端耦合，所述第一光纤色散元件的输出端与所述探测装置耦合，所述探测装置与所述数据处理装置耦合。所述啁啾脉冲产生装置产生的预设脉冲宽度的啁啾脉冲一部分传输至所述第一光纤色散元件形成参考光，另一部分入射到待测目标；所述待测目标反射的啁啾脉冲传输至所述第一光纤色散元件形成信号光，所述参考光与所述信号光发生干涉形成的频域干涉信号经所述第一光纤色散元件的脉冲展宽处理后进入所述探测装置。所述探测装置用于将所接收到的频域干涉信号转换为电信号并发送到所述数据处理装置。所述数据处理装置用于分析所述电信号得到所述待测目标的速度。

在本发明较佳的实施例中，上述干涉测速系统还包括光纤环形器及光纤探头，所述光纤环形器包括第一端口、第二端口及第三端口，所述啁啾脉冲产生装置的输出端与所述第一端口耦合，所述光纤探头与所述第二端口耦合，所述第一光纤色散元件的输入端与所述第三端口耦合。

在本发明较佳的实施例中，上述第一光纤色散元件与所述探测装置之间还设置有第一光信号放大器，所述第一光纤色散元件输出的脉冲展宽处理后的干涉信号进入所述第一光信号放大器，经所述第一光信号放大器的放大处理后进入所述探测装置。

在本发明较佳的实施例中，上述啁啾脉冲产生装置包括飞秒激光器和脉冲展宽器，所述飞秒激光器发出的脉冲激光入射到所述脉冲展宽器，经所述脉冲展宽器的脉冲展宽处理后形成啁啾脉冲。

在本发明较佳的实施例中，上述飞秒激光器为飞秒光纤激光器，所述脉冲展宽器为第二光纤色散元件。

在本发明较佳的实施例中，上述第二光纤色散元件与所述光纤环形器之间还设置有第二光信号放大器，所述飞秒光纤激光器发出的脉冲激光进入所述第二光纤色散元件，经所述第二光纤色散元件的脉冲展宽处理后形成啁啾脉冲，所述啁啾脉冲进入所述第二光信号放大器，经所述第二光信号放大器的放大处理后由所述第一端口进入所述光纤环形器。

在本发明较佳的实施例中，上述第一光纤色散元件为长距离单模光纤。

在本发明较佳的实施例中，上述第一光纤色散元件为光纤啁啾布拉格光栅。

在本发明较佳的实施例中，上述第一光纤色散元件为色散补偿光纤。

第二方面，本发明实施例还提供了一种干涉测速方法，所述方法包括：啁啾脉冲产生装置产生预设脉冲宽度的啁啾脉冲，将所述啁啾脉冲的一部分传输至所述第一光纤色散元件形成参考光，将所述啁啾脉冲的另一部分入射到待测目标，其中，经所述待测目标反射的啁啾脉冲传输至所述第一光纤色散元件形成信号光，以使所述参考光与所述信号光发生干涉形成的频域干涉信号；所述第一光纤色散元件对所述频域干涉信号进行脉冲展宽处理，并将处理后的频域干涉信号传输至探测装置；所述探测装置将接收到的频域干涉信号转换为电信号发送到数据处理装置；所述数据处理装置分析所述电信号得到所述待测目标的速度。

相对于现有的激光干涉测速设备，本发明实施例提供的干涉测速系统及方法通过啁啾脉冲产生装置产生的啁啾脉冲作为光源，在携带速度信息的频域干涉信号进入探测装置之前，通过第一光纤色散元件对所述频域干涉信号进行时间拉伸以降低频域干涉信号的频率，从而有效地降低了对用于记录该频域干涉信号的探测装置的带宽要求，提高了本干涉测速系统的时间分辨及速度测量上限。例如，以12.5GHz带宽的探测器和示波器即可实现1ps甚至更低的采样间隔，可实现100km/s以上的速度测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种干涉测速系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种干涉测速系统的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种干涉测速方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

现有的激光干涉测速设备的探测装置大多采用光电探测器和示波器对用于获得速度信息的干涉信号进行记录，由于受到现有光电探测器和示波器的带宽的限制，时间分辨能力难以提高，速度测量上限较低。

现有的光子多普勒测速仪(PDV)通常包括光纤激光器，光纤环形器、光纤探头、探测器及数字示波器。其中，光纤激光器为连续窄线宽光纤激光器。当探测器和示波器带宽为12.5GHz时，其时间采样间隔为20ps，此时，该光子多普勒测速仪速度测量上限约为23km/s。因此，现有的光子多普勒测速仪的时间分辨受到现有探测器和数字示波器带宽限制，不能适用于更高的速度诊断需求。

鉴于此，本发明实施例提供了一种干涉测速系统，以提高时间分辨能力及速度测量上限。

如图1所示，本发明实施例提供的干涉测速系统100包括：啁啾脉冲产生装置110、光纤环形器120、光纤探头130、第一光纤色散元件140、探测装置150及数据处理装置160。

啁啾脉冲产生装置110用于产生预设脉冲宽度的啁啾脉冲。作为一种实施方式，如图2所示，啁啾脉冲产生装置110包括飞秒激光器111和脉冲展宽器112。其中，飞秒激光器111作为激光光源，脉冲展宽器112用于对飞秒激光器111发出的飞秒激光脉冲进行脉冲展宽得到啁啾脉冲。具体的，啁啾脉冲的脉冲宽度根据所要测量的物理过程的持续时间调节。例如，所述物理过程可以为激光驱动或磁驱动下飞片的运动过程。当然，啁啾脉冲产生装置110也可以为其他结构，例如，可以用其他具有一定频谱宽度的脉冲激光器代替飞秒激光器。

在本发明实施例的一种实施方式中，脉冲展宽器112可以为光栅对。此时，啁啾脉冲的脉冲宽度受到光栅对的距离限制，通常只能做到ps量级。此外，当要适应不同时间尺度的物理过程测量需求时，需要在自由空间调整光栅对的距离，调整过程比较麻烦且费时。

由于不同波长的激光脉冲在色散介质中以不同的速度传播，因此，通过色散介质可以实现激光脉冲的时间展宽。光纤色散元件即为能够利用元件本身存在的色散对激光脉冲进行脉冲展宽的光纤元件。例如，光纤色散元件可以为长距离单模光纤、光纤啁啾布拉格光栅、色散补偿光纤等。具体的，所得到的啁啾脉冲的时间宽度与飞秒脉冲的频谱宽度以及光纤色散元件的长度有关。当飞秒激光器111发出的激光脉冲的频谱宽度一定时，若光纤色散元件为单模光纤或色散补偿光纤时，通过增加单模光纤长度或色散补偿光纤的长度可以增加脉冲的展宽量；若光纤色散元件为光纤啁啾布拉格光栅，选择低啁啾率的布拉格光栅并相应增加其长度可以增加脉冲的展宽量，从而获得所需脉冲宽度的啁啾脉冲。需要说明的是，啁啾脉冲的脉冲宽度即为该测速过程所需的记录长度，而所需的记录长度由具体物理过程的持续时间决定。

因此，在本发明实施例的另一种较佳的实施方式中，脉冲展宽器112采用第二光纤色散元件。此时，通过增加用作光纤色散元件的光纤的长度即可以有效增加脉冲的展宽量，获得所需记录长度的啁啾脉冲。相比于光栅对或是其他色散介质，采用第二光纤色散元件作为脉冲展宽器112可以降低调节难度，有利于增加脉冲的展宽量，以适用于不同时间尺度的物理过程测量需求。例如，中心波长为1560nm的飞秒脉冲采用光栅对来展宽，其脉冲宽度程度与光栅对的距离成正比，通常只能做到几百个ps，而采用单模光纤、色散补偿光纤或光纤啁啾布拉格光栅等光纤色散元件，至少能够得到100ns的脉冲宽度，可以将记录长度增大10倍-100倍。

进一步地，本实施例中，飞秒激光器111优选采用通信C波段的飞秒光纤激光器，有利于本干涉测速系统100实现全光纤光路结构，从而便于系统的搭建和调整，也避免了自由空间光路调节繁琐的问题。当然，也可以采用其他波段的飞秒光纤激光器，例如，也可以采用通信L波段的飞秒光纤激光器，或者是通信1260nm-1675nm范围内的任意一个波段的飞秒光纤激光器。

光纤环形器120包括第一端口a、第二端口b及第三端口c，啁啾脉冲产生装置110的输出端与第一端口a耦合，光纤探头130与第二端口b耦合，第一光纤色散元件140的输入端与所述第三端口c耦合。第一光纤色散元件140的输出端与所述探测装置150耦合，探测装置150与数据处理装置160耦合。于本发明实施例中，光纤环形器120的第一端口a、第二端口b及第三端口c的连通关系为：由第一端口a进入的光由第二端口b射出，由第二端口b射入的光由第三端口c射出。

本实施例中，光纤环形器120及光纤探头130用于将啁啾脉冲产生装置110发出的啁啾脉冲处理为参考光及携带待测目标S的速度信息的信号光以得到用于待测目标S速度测量的频域干涉信号。例如，待测目标S可以为激光驱动或磁驱动下运动的飞片。当然，除了采用光纤环形器120及光纤探头130外，也可以采用其他结构，例如，光纤迈克尔逊干涉仪或者光纤马赫曾德干涉仪。为了简化系统的结构，本实施例优选采用光纤环形器120及光纤探头130。

本实施例中，第一光纤色散元件140用于对携带待测目标S速度信息的频域干涉信号进行时间展宽，从而降低频域干涉信号的频率。降低了对探测装置150的带宽要求，即以较低带宽的探测装置150就能够记录较高频率的干涉信号，进而实现运动物体速度的超高时间分辨测量。第一光纤色散元件140的具体结构可以参照本实施例的上述内容，在此不再赘述。

例如，干涉信号的频率表示为f(t)＝v(t)/(λ(t)/2)，其中，v(t)为待测目标S的运动速度，λ(t)为啁啾脉冲波长，其随时间变化。当采用如图1所示的光子多普勒测速仪进行速度测量时，假设光纤激光器的输出波长为1550nm，当待测目标S的运动速度为1km/s时，对应的干涉信号频率为1.29GHz，当待测目标S的运动速度为10km/s时，对应的干涉信号频率为12.9GHz。

当采用本发明实施例提供的干涉测速系统100时，用预设脉冲宽度为t1的啁啾脉冲作为激光光源照射待测目标S，当待测目标S的运动速度为1km/s时，所形成的干涉信号频率仍然约为1.29GHz。然而经过第二光纤色散元件的时间拉伸之后的啁啾脉冲的脉冲宽度为t2，拉伸倍数M＝t2/t1，相应地，所形成的干涉信号频率将降低M倍。因此，采用较低带宽的探测装置150即可实现较高速度的测量，有效地提高了本系统的时间分辨能力。

本实施例中，探测装置150用于将所接收到的干涉信号转换为电信号并发送到所述数据处理装置160。由于参考光及信号光均为具有一定频谱宽度的啁啾脉冲，其干涉信号在频域上表现为正弦干涉条纹。现有的基于啁啾脉冲的频域干涉测速系统中，正弦干涉条纹大多通过光谱仪记录，由于受到光栅常数、光栅大小以及成像透镜焦距的限制，现有光谱仪的光谱分辨较低，采样点数较少，导致该系统的时间分辨难以提高。

因此，如图2所示，本实施例中探测装置150具体包括光电探测器151和示波器152，光电探测器151用于将第一光纤色散元件140输出的经过时间拉伸的干涉信号转换为电信号，并传输到示波器152，示波器152用于对接收到的电信号进行数据采集，并将所采集的数据传输至数据处理装置160进行分析，以便于数据处理装置160处理该数据得到待测目标S的速度。第一光纤色散元件140、光电探测器151和示波器152结合使用可以有效地提高本干涉测速系统100的时间分辨。需要说明的是，数据处理装置160可以为计算机，也可以是一种具有信号处理能力的集成电路芯片。

另外，为了提高探测装置150所获取到的干涉信号的信噪比，如图2所示，本实施例提供的干涉测速系统100还包括第一光信号放大器170。第一光信号放大器170设置在第一光纤色散元件140与探测装置150之间，即设置在第一光纤色散元件140与光电探测器151之间。第一光信号放大器170用于将第一光纤色散元件140输出的干涉信号进行放大，以提高探测装置150接收到的干涉信号的信噪比，从而提高速度测量的精度。

进一步地，为了保证参考光和信号光的强度，以提高干涉信号的对比度，还可以根据需要在第二光纤色散元件与光纤环形器120之间设置第二光信号放大器180，如图2所示。第二光信号放大器180用于对第二光纤色散元件输出的啁啾脉冲进行放大。飞秒光纤激光器发出的脉冲激光进入第二光纤色散元件，经第二光纤色散元件的脉冲展宽处理后形成啁啾脉冲。第二光纤色散元件输出的啁啾脉冲进入第二光信号放大器180，经第二光信号放大器180的放大处理后由第一端口a进入光纤环形器120。

本实施例中，第一光信号放大器170和第二光信号放大器180优选采用光纤放大器，例如，掺稀土离子的光纤放大器或光纤拉曼放大器等，有利于本干涉测速系统100实现全光纤光路结构，从而便于系统的搭建和调整，也避免了自由空间光路调节繁琐的问题。例如，当采用通信C波段的飞秒光纤激光器作为光源时，第一光信号放大器170和第二光信号放大器180可以采用掺饵光纤放大器、光纤拉曼放大器等，这些器件均为较成熟的商品化器件，能够极大地降低系统成本。

为了使本方案更加清楚，以下对本发明实施例提供的干涉测速系统100的一种具体实施方式的工作过程进行说明：

飞秒光纤激光器发出的脉冲激光进入第二光纤色散元件，经第二光纤色散元件的脉冲展宽处理后形成预设脉冲宽度的啁啾脉冲。其中。预设脉冲宽度根据具体所测量的物理过程的持续时间设置。

第二光纤色散元件输出的啁啾脉冲进入第二光信号放大器180，经第二光信号放大器180的放大处理后由第一端口a进入光纤环形器120。由第一端口a进入光纤环形器120的啁啾脉冲从光纤环形器120的第二端口b输出并传输至光纤探头130。入射到光纤探头130的啁啾脉冲一部分经光纤探头130的端面反射形成参考光，另一部分从光纤探头130出射并照射到待测目标S上，经待测目标S反射后进入光纤探头130形成携带有待测目标S速度信息的信号光。参考光和信号光均由光纤探头130反向传输至光纤环形器120的第二端口b进入光纤环形器120，并由第三端口c输出至第一光纤色散元件140。其间，参考光与信号光合束后发生干涉形成频域干涉信号。

所形成的频域干涉信号经第一光纤色散元件140的进一步脉冲展宽处理后进入第一光信号放大器170，经第一光信号放大器170的放大后进入光电探测器151。光电探测器151将接收到的频域干涉信号转换为电信号发送到示波器152。由示波器152对该电信号进行数据采集，并将采集到的数据发送到数据处理装置160，由数据处理装置160进行数据处理得到待测目标S的速度。

具体的，数据处理装置160通过分析示波器152所记录的干涉信号获得待测目标S的速度的实施方式可以为：通过时频分析方法，如窗口傅立叶变换方法或者连续小波变换方法可以得到干涉信号的频率。由于干涉信号的频率与待测目标S的运动速度成正比，因此根据所得到的干涉信号的频率信息即可以得到待测目标S的速度。此外，也可以通过傅立叶变换方法可以得到干涉信号的相位，由于干涉信号的相位与待测目标S的位移成正比，因此根据所得到的干涉信号的相位信息即可以得到待测目标S的位移，再进一步根据待测目标S的位移得到待测目标S的速度。

综上所述，相对于现有的激光干涉测速设备，本发明实施例提供的干涉测速系统100通过啁啾脉冲产生装置110产生的啁啾脉冲作为光源，在携带速度信息的频域干涉信号进入探测装置150之前，通过第一光纤色散元件140对所述频域干涉信号进行时间拉伸以降低干涉信号的频率，从而有效地降低了对用于记录该频域干涉信号的探测装置150的带宽要求，提高了本干涉测速系统100的时间分辨及速度测量上限。例如，以12.5GHz带宽的探测器和示波器152即可实现1ps甚至更低的采样间隔，以及100km/s以上的速度测量。进一步的，在发明本实施例提供的一种较佳的实施方式中，本干涉测速系统100由包括飞秒光纤激光器、第一光纤色散元件140、光纤环形器120、光纤探头130、第二光纤色散元件及光纤放大器的全光纤光路结构、光电探测器151、示波器152及数据处理装置160构成，结构简单，便于调整，避免了自由空间光路调节繁琐的问题。

另外，本发明实施例还提供了一种干涉测速方法，如图3所示，该干涉测速方法包括：

步骤S301，啁啾脉冲产生装置110产生预设脉冲宽度的啁啾脉冲，将啁啾脉冲的一部分传输至第一光纤色散元件140形成参考光，将啁啾脉冲的另一部分入射到待测目标。

其中，预设脉冲宽度根据具体所测量的物理过程的持续时间调节。例如，激光驱动及磁驱动飞片的物理过程的持续时间。

步骤S302，待测目标S反射的啁啾脉冲传输至第一光纤色散元件140形成信号光，以使所述参考光与所述信号光发生干涉形成的频域干涉信号。

步骤S303，第一光纤色散元件140对频域干涉信号进行脉冲展宽处理，并将处理后的频域干涉信号传输至探测装置150。

步骤S304，探测装置150将接收到的频域干涉信号转换为电信号发送到数据处理装置160。

步骤S305，数据处理装置160分析所述电信号得到待测目标S的速度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统、装置和单元实施例中的对应过程，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种干涉测速系统，其特征在于，包括啁啾脉冲产生装置、第一光纤色散元件、探测装置及数据处理装置，所述啁啾脉冲产生装置的输出端与所述第一光纤色散元件的输入端耦合，所述第一光纤色散元件的输出端与所述探测装置耦合，所述探测装置与所述数据处理装置耦合；

所述啁啾脉冲产生装置产生的预设脉冲宽度的啁啾脉冲一部分传输至所述第一光纤色散元件形成参考光，另一部分入射到待测目标；所述待测目标反射的啁啾脉冲传输至所述第一光纤色散元件形成信号光，所述参考光与所述信号光发生干涉形成的频域干涉信号经所述第一光纤色散元件的脉冲展宽处理后进入所述探测装置；

所述探测装置用于将所接收到的频域干涉信号转换为电信号并发送到所述数据处理装置；

所述数据处理装置用于分析所述电信号得到所述待测目标的速度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括光纤环形器及光纤探头，所述光纤环形器包括第一端口、第二端口及第三端口，所述啁啾脉冲产生装置的输出端与所述第一端口耦合，所述光纤探头与所述第二端口耦合，所述第一光纤色散元件的输入端与所述第三端口耦合。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一光纤色散元件与所述探测装置之间还设置有第一光信号放大器，所述第一光纤色散元件输出的脉冲展宽处理后的干涉信号进入所述第一光信号放大器，经所述第一光信号放大器的放大处理后进入所述探测装置。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述啁啾脉冲产生装置包括飞秒激光器和脉冲展宽器，所述飞秒激光器发出的脉冲激光入射到所述脉冲展宽器，经所述脉冲展宽器的脉冲展宽处理后形成啁啾脉冲。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述飞秒激光器为飞秒光纤激光器，所述脉冲展宽器为第二光纤色散元件。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二光纤色散元件与所述光纤环形器之间还设置有第二光信号放大器，所述飞秒光纤激光器发出的脉冲激光进入所述第二光纤色散元件，经所述第二光纤色散元件的脉冲展宽处理后形成啁啾脉冲，所述啁啾脉冲进入所述第二光信号放大器，经所述第二光信号放大器的放大处理后由所述第一端口进入所述光纤环形器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光纤色散元件为长距离单模光纤。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光纤色散元件为光纤啁啾布拉格光栅。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光纤色散元件为色散补偿光纤。

10.一种干涉测速方法，其特征在于，所述方法包括：

啁啾脉冲产生装置产生预设脉冲宽度的啁啾脉冲，将所述啁啾脉冲的一部分传输至第一光纤色散元件形成参考光，将所述啁啾脉冲的另一部分入射到待测目标，其中，经所述待测目标反射的啁啾脉冲传输至所述第一光纤色散元件形成信号光，以使所述参考光与所述信号光发生干涉形成的频域干涉信号；

所述第一光纤色散元件对所述频域干涉信号进行脉冲展宽处理，并将处理后的频域干涉信号传输至探测装置；

所述探测装置将接收到的频域干涉信号转换为电信号发送到数据处理装置；

所述数据处理装置分析所述电信号得到所述待测目标的速度。