1.一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距装置，其特征在于：包括参考激光器(1)、第一光纤分束器(2)、光纤合束器(3)、高频电光相位调制器(4)、正交光纤合束器(5)、耦合器(6)、锁定控制器(12)、飞秒光频梳(13)、第一高频放大器(14)、高频时钟源(15)、高频光电探测器(16)、第二高频放大器(17)、混频器(18)、第三高频放大器(19)、扫频信号源(20)、数字鉴相器(21)、PID控制器(22)、扫频激光器(24)、第二光纤分束器(25)；参考激光器(1)的输出端经第一光纤分束器(2)分别连接到锁定控制器(12)的一个输入端、高频电光相位调制器(4)的输入端和正交光纤合束器(5)的一个输入端，锁定控制器(12)的另一个输入端连接飞秒光频梳(13)的输出端，锁定控制器(12)的输出端连接到参考激光器(1)的电流控制端，高频时钟源(15)经第一高频放大器(14)连接到高频电光相位调制器(4)的调制控制端，高频电光相位调制器(4)的输出端连接到光纤合束器(3)的一个输入端；扫频激光器(24)的输出端经第二光纤分束器(25)分别连接到光纤合束器(3)的另一个输入端和正交光纤合束器(5)的另一个输入端，光纤合束器(3)的输出端连接到高频光电探测器(16)，高频光电探测器(16)的输出端经第二高频放大器(17)连接到混频器(18)的一个输入端，扫频信号源(20)经第三高频放大器(19)连接到混频器(18)的另一个输入端，混频器(18)的输出端经数字鉴相器(21)、PID控制器(22)后连接到扫频激光器(24)的电流控制端；

正交光纤合束器(5)的输出端经耦合器(6)连接到迈克尔逊干涉仪。

2.根据权利要求1所述的一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距装置，其特征在于：参考激光器(1)发出的激光经第一光纤分束器(2)分为功率比为70:20:10的三束激光，其中第一光纤分束器(2)输出的功率比为10％的一束激光与飞秒光频梳(13)输出的激光共同进入锁定控制器(12)，锁定控制器(12)产生反馈控制信号到参考激光器(1)，将参考激光器(1)的激光频率锁定至飞秒光频梳(13)；扫频激光器(24)发出的激光经第二光纤分束器(25)分为功率比为90:10的两束激光，第二光纤分束器(25)输出的功率比为10％的一束激光与高频电光相位调制器(4)调制产生的激光边带共同进入光纤合束器(3)合束，合束后被高频光电探测器(16)接收产生拍频信号，拍频信号经第二高频放大器(17)进行放大后输入到混频器(18)；同时，扫频信号源(20)产生可扫频的高频正弦信号，经第三高频放大器(19)放大后与经第二高频放大器(17)放大后的拍频信号进入混频器(18)进行下混频得到差频信号；差频信号输入到数字鉴相器(21)，数字鉴相器(21)计算差频信号与参考时钟之间的相位误差，相位误差经PID控制器(22)处理后得到反馈控制信号，反馈控制信号输入到扫频激光器(24)的电流控制端进行闭环的激光频率控制。

3.根据权利要求1所述的一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距装置，其特征在于：还包括原子钟(23)，所述的锁定控制器(12)、飞秒光频梳(13)、高频时钟源(15)、扫频信号源(20)、数字鉴相器(21)均连接到同一原子钟(23)。

4.根据权利要求1所述的一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距装置，其特征在于：所述的迈克尔逊干涉仪包括参考角锥棱镜7、第一低频电光相位调制器8、第二低频电光相位调制器9、分光棱镜(10)、测量角锥棱镜(11)、偏振分光棱镜(26)、第一光电探测器(27)、第二光电探测器(28)、第二模数转换器(29)、第一模数转换器(30)、现场可编程门阵列信号处理器(FPGA)(31)；正交光纤合束器(5)的输出端经分光棱镜(10)后分为透射的测量光与反射的参考光：测量光经测量角锥棱镜(11)反射后平行地返回分光棱镜(10)，形成测量光路；参考光经第一低频电光相位调制器(8)与第二低频电光相位调制器(9)调制后输入到参考角锥棱镜(7)，经参考角锥棱镜(7)反射后平行地返回分光棱镜(10)，形成参考光路；返回到分光棱镜(10)的测量光和参考光合光后经偏振分光棱镜(26)分为透射的P偏振态和反射的S偏振态的两束光，P偏振态的光照射到第一光电探测器(27)被探测接收，S偏振态的光照射到第二光电探测器(28)被探测接收；第一光电探测器(27)和第二光电探测器(28)的输出端分别经第一模数转换器(30)与第二模数转换器(29)连接到现场可编程们阵列信号处理器(FPGA)(31)进行数据处理。

5.根据权利要求4所述的一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距装置，其特征在于：所述的第一光纤分束器(2)输出的功率比为70％的一束激光和第二光纤分束器(25)输出的功率比为10％的一束激光一起输入到正交光纤合束器(5)中，正交光纤合束器(5)将第一光纤分束器(2)输出功率比为70％的参考激光与第二光纤分束器(25)输出功率比为90％的扫频激光分别按照P偏振态与S偏振态合为一束正交光；正交光经耦合器(6)后转换为空间光，空间光入射至由分光棱镜(10)、参考角锥棱镜(7)与测量角锥棱镜(11)组成的迈克尔逊干涉仪进行绝对距离测量；空间光经分光棱镜(10)后分为透射的测量光与反射的参考光：测量光经测量角锥棱镜(11)反射后平行地返回分光棱镜(10)，形成测量光路；参考光经第一低频电光相位调制器(8)与第二低频电光相位调制器(9)调制后输入到参考角锥棱镜(7)，经参考角锥棱镜(7)反射后平行地返回分光棱镜(10)，形成参考光路；返回到分光棱镜(10)的测量光和参考光合光后经偏振分光棱镜(26)分为透射的P偏振态和反射的S偏振态的两束光，P偏振态的光照射到第一光电探测器(27)后产生干涉信号S1(t)，S偏振态的光照射到第二光电探测器(28)后产生干涉信号S2(t)。两个干涉信号S1(t)、S2(t)分别经第一模数转换器(30)与第二模数转换器(29)采样后进入现场可编程们阵列信号处理器(FPGA)(31)进行数据处理。

6.根据权利要求4所述的一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距装置，其特征在于：所述的第一低频电光相位调制器(8)与第二低频电光相位调制器(9)相垂直放置。

7.应用于权利要求1所述装置的一种动态偏频锁定式正弦频率扫描干涉绝对测距方法，其特征在于：方法包括如下步骤：

1)通过锁定控制器(12)将参考激光器(1)锁定至飞秒光频梳(13)，高频电光相位调制器(4)对参考激光器(1)输出的激光进行高频正弦相位调制，产生等频率间隔的激光边带，表示如下：fEOM＝f1+Nfr

其中，f1表示参考激光器(1)的激光频率，fr表示高频电光相位调制器(4)调制信号的频率，N表示调制产生的激光边带的阶数(N＝0,±1,±2,……)；

2)扫频激光器(24)输出的激光与参考激光器(1)经高频电光相位调制器(4)调制后输出的激光边带进行拍频，由高频光电探测器(16)测得拍频信号并进行放大，其中与参考激光器(1)的第六阶激光边带的拍频信号的频率为：Δfbeat＝f2-(f1+6fr)

其中，f2表示扫频激光器(24)的激光频率；

使用混频器(18)将拍频信号与扫频信号源(20)输出的信号进行下混频，得到差频信号，频率表示如下：

Δfdiff＝f2-(f1+6fr)-[fo+fasin(2πfsint)]

其中，fo表示扫频信号源(20)的偏置频率，fa与fsin分别表示扫频信号源(20)频率扫描的幅度和频率，t表示时间；

3)通过数字鉴相器(21)与PID控制器(22)将差频信号锁定至数字鉴相器(21)的参考时钟，在闭环控制作用下扫频激光器(20)动态偏频锁定至参考激光器(1)，其输出激光频率为：f2＝f1+fb+fasin(2πfsint)

fb＝6fr+fo+fref

其中，fref为参考时钟的频率；

4)使用正交光纤合束器(5)将参考激光器(1)与扫频激光器(20)的激光合为一束正交光，正交光入射至迈克尔逊干涉仪进行绝对距离测量,干涉仪的参考臂放置有一对正交的低频电光相位调制器对参考臂光束进行低频的正弦相位调制，最终产生的两路干涉信号经光电探测器(27、28)检测和模数转换后进入现场可编程门阵列信号处理器(FPGA)(31)，采用以下公式求得两路干涉信号的相位：其中，mod()表示取余数运算，λ1为参考激光器(1)的波长，λ1＝c/f1，λ2为扫频激光器的中心波长，λ2＝c/(f1+fb)，λs1表示正弦频率扫描等效的最小合成波长，λs1＝c/fa，L表示待测距离；c表示真空中的光速；

5)根据两路干涉信号的相位 采用以下公式得到：

其中， 表示正弦频率扫描带来的正弦扫描相位；

在现场可编程门阵列信号处理器(FPGA)中，时间为离散时间，即t＝Tsk(k＝0、1、2、

3…)，其中k表示时间序号，Ts为数据刷新时间(Ts＝1/fs)；fs表示正弦扫描相位 的刷新速率；

构建第一抽取缓冲器对正弦扫描相位 进行2000倍的抽取，将 刷新速率降低处

理，抽取后的刷新速率为fd＝fs/2000＝50Hz，抽取后的数据刷新时间为Td＝1/fd，此时t＝Tdk；再采用类似队列的方式存储抽取后的 最近一个周期的数据，即存储了时间序列为k-(Ns-1)至k的数据，存储的数据与k时刻数据的时间序列差定义为d(0、1、2、3…Ns-1)；利用第一缓冲器中d为0、Ns/4的数据采用以下求得k时刻的正弦频率扫描对应的相位，表示如下：

6)再根据两路干涉信号的相位 采用以下公式得到：

λs2＝λ1λ2/(λ1-λ2)

其中， 表示包含合成波长小数相位与正弦扫描相位的复合相位，λs2表示参考激光器(1)的波长λ1与扫频激光器(20)的中心波长λ2所构建的合成波长；

构建第二抽取缓冲器对复合相位 进行(20)00倍的抽取，并采用类似队列的方式存储 最近一个周期的数据，利用第二缓冲器中d为0、Ns/2的数据采用以下公式求得k时刻的合成波长λs2对应的小数相位，表示如下：

7)结合正弦频率扫描对应的相位和合成波长λs2对应的小数相位，计算得到待测距离的精测结果：

其中int[]表示取向下整数运算，L″k表示最终精确的待测距离。