大尺寸空间中的长度测量是现代先进制造工业中的关键技术之一。随着飞机、船舶、风力叶片等大型装备制造过程向着精密数字化方向发展，对外型尺寸要求也越加严格，在加工和装配过程中不仅要求长度测量的精度在几十米到上百米的范围内达到微米量级，还需要测量效率高、灵活性好、能适应恶劣的测量条件。基于激光的距离测量方法一直以来都是研究热点，但以光学干涉法和相位法为代表的传统方法越来越难以满足工业测量中的要求。光学干涉法的测量精度能够达到纳米量级，但这种方法属于增量测量，在测量时需要目标不间断地连续移动，灵活性受到限制，难以直接应用在大尺寸测量。相位法是一种绝对距离测量方法，测量精度能够达到微米量级。这种方法的最大非模糊距离会随着测量分辨力的提高而下降，同时测量精度会受到调制频率、回波信号的变形以及串扰引起的非线性误差的限制。近年来随着光学频率梳技术的发展，激光测距的精度得到了显著提高，测量方法也更加丰富。

   借助光学频率梳，在１００ｍ处的距离测量精度优于１０μｍ。然而光学频率梳现阶段对工作环境的苛刻要求使其难以应用在环境复杂的工业现场。基于光电振荡器的距离测量方法将待测距离转化为振荡频率进行测量，该方法借助光电振荡器超长的光学谐振腔和高频率、高品质的微波信号，有潜力实现在大尺寸范围微米量级的绝对距离测量。在测量距离时光信号从光学谐振腔中出射到空间光路，由待测目标反射后再次耦合回谐振腔内。光电振荡器的振荡频率与其环路延时密切相关，通过测量振荡频率变化计算出光信号在空间光路中的传播时间，从而得到待测距离。光纤构成的光学谐振腔是光电振荡器的核心组成部分之一，其长度直接决定了环路延时。环路延时首先影响微波信号的谱纯度，决定着频率测量所能达到的精度。其次，环路延时与振荡频率变化呈反比例关系，延时变化所引起的振荡频率变化与光纤的延时有关，因此光纤长度还是距离测量灵敏度的决定因素之一。此外，环境扰动带来的误差大小也与光纤长度有关。本文从光电振荡器的相关理论出发，通过分析光纤长度在距离测量中的影响，得到测量灵敏度的估算公式和谱纯度的变化趋势，并使用长度不同的光纤进行实验以验证分析结果。综合分析和实验结果，当振荡频率分辨力为1hz时，为了使距离测量的灵敏度、振荡信号的谱纯度、测量范围和环境误差影响达到最优，光电振荡器的光纤长度应为1km左右。光纤长度在距离测量中的影响光电振荡器测距原理，光电振荡器（oeo）以激光作为光源，出射的光经过电光强度调制器和延时光纤后，由光电探测器将光信号转化为电信号。这些电信号经过滤波和放大后作为调制器的输入信号，形成一个完整的反馈回路。具有增益的反馈环路同时还具有选频的作用，电路中本身的噪声通过多次循环放大后就能建立起稳定的振荡。光电振荡器的输出为谱纯度高的微波信号，其振荡频率只受到电学器件的响应速度影响，振荡频率能够达到几十吉赫兹。基于光电振荡器的距离测量结构。利用一对光纤准直器，使光学谐振腔中的光信号出射到自由空间中，经过反射后并再次耦合回光纤，从而在光电振荡器的反馈环路中插入一段空间光路，输出的高谱纯度高频率的微波信号由频谱仪分析和测量。

  本文研究了光电振荡器应用于距离测量时，其光纤长度对距离测量产生的影响。通过分析光电振荡器的工作原理及测量距离方法，得到了光纤长度对测量灵敏度和谱纯度的影响，并通过实验验证了分析结果。综合分析结果，当频率分辨力为1hz时，光纤长度在1km 左右时能够保证振荡信号的谱纯度、测量灵敏度和量程能够满足工业测量需要，同时由环境变化引入的噪声最小。实际上，谱纯度、频率测量分辨力和测量灵敏度之间是相互关联的。在未来的实验中，如果频率测量分辨力小于1hz，需要根据情况进一步提高谱纯度，同时降低测量灵敏度以扩大测量范围。