激光頻率分裂技術(shù)廣泛應(yīng)用于質(zhì)量、重量、壓力、長(zhǎng)度、角度等計(jì)量領(lǐng)域。有多種產(chǎn)生激光頻率分裂的方法，如成都工具研究所雙頻激光干涉儀中使用的Zeeman效應(yīng)，Zygo公司激光干涉儀采用的Bragg效應(yīng)，激光陀螺（角度干涉儀）中采用的Sagnac效應(yīng)等，這些方法都能導(dǎo)致頻率分裂。在測(cè)量?jī)x器中，使用頻率分裂的最大優(yōu)點(diǎn)在于能使系統(tǒng)工作在交流狀態(tài)，具有極大的增益和良好的抗干擾能力。但上述的頻率分裂方法都存在局限性：Zeeman效應(yīng)中，由于模牽引的影響頻率差難以提高；Bragg效應(yīng)中，為保證多光束干涉，頻率差難以降低，前者影響儀器系統(tǒng)的性能，后者受到電路器件速度的限制。

    從1985年開始，中外科學(xué)家相繼提出了基于雙折射原理的頻率分裂技術(shù)，經(jīng)過(guò)二十年來(lái)的不斷研究，已經(jīng)逐步走向?qū)嵱没橇績(jī)x設(shè)計(jì)中的值得關(guān)注的一項(xiàng)技術(shù)。

    激光器的諧振腔可近似認(rèn)為是P-b干涉儀，當(dāng)頻率滿足駐波條件時(shí)獲得干涉的極大值，即諧振腔的輸出，雙折射原理的頻率分裂技術(shù)原理即基于激光器的駐波條件，激光器的物理腔長(zhǎng)和輸出頻率有恒定關(guān)系，一定的物理腔長(zhǎng)輸出一定的頻率，如果在激光器的幾何腔長(zhǎng)一定的情況下，利用雙折射原理產(chǎn)生兩個(gè)物理腔長(zhǎng)，從而輸出兩種頻率的激光。科學(xué)家已經(jīng)提出了多種在激光器腔內(nèi)產(chǎn)生雙折射的方法，如在諧振腔內(nèi)插入兩個(gè)1/4波片，KDP晶體等，由于快軸折射率和慢軸折射率的差別，生產(chǎn)不同的物理腔長(zhǎng)，從而導(dǎo)致不同的頻率輸出。

    清華大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)雙折射頻率分裂技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，提出一種在腔內(nèi)安置石英晶體或電光晶體，利用自然雙折射效應(yīng)、電光雙折射效應(yīng)或應(yīng)力雙折射效應(yīng)實(shí)現(xiàn)激光頻率分裂的方法，可以產(chǎn)生40MHz以上的頻率差的e光和o光。但是由于模式競(jìng)爭(zhēng)的原因，在頻率差小于40MHz時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生“頻率閉鎖”，又恢復(fù)到單頻輸出狀態(tài)，為避免這種“閉鎖”現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室在激光器外增加橫向磁場(chǎng)，將放大介質(zhì)分為兩類，從而避免了e光和o光的模式競(jìng)爭(zhēng)，使兩個(gè)頻率都穩(wěn)定振蕩，這種方法可以產(chǎn)生從0Hz到幾百M(fèi)Hz的頻率差。

    雙折射激光器的出現(xiàn)，不但為外差式雙頻激光干涉儀提供了頻率差可以調(diào)節(jié)的激光光源，同時(shí)又誘導(dǎo)出許多嶄新的測(cè)量方法，如將頻率分裂技術(shù)與模競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)相結(jié)合，能夠把一個(gè)縱模間隔的頻寬按照e光和o的振蕩次序分為四個(gè)部分，可以證明，當(dāng)激光器的諧振腔變化λ/2時(shí)，輸出頻率移動(dòng)一個(gè)縱模間隔，依次出現(xiàn)上述的四個(gè)振蕩規(guī)程。利用這一現(xiàn)象，如果我們把激光器的諧振腔作為一個(gè)長(zhǎng)度傳感器，當(dāng)腔長(zhǎng)變化λ/8時(shí)即過(guò)渡到一個(gè)新的振蕩狀態(tài)，利用各振蕩狀態(tài)的出現(xiàn)次序可以作為通常傳感器的辨向依據(jù)，這種長(zhǎng)度傳感器是以激光波長(zhǎng)為基準(zhǔn)的，可以說(shuō)是最高精度的長(zhǎng)度傳感器。目前這種傳感器的測(cè)量范圍已達(dá)25mm；同樣，這一原理與激光器的光回饋現(xiàn)象結(jié)合，可望出現(xiàn)實(shí)用型的光回饋干涉儀。

    基于雙折射原理的頻率分裂是一門嶄新的技術(shù)，隨著研究的深入，這種物理現(xiàn)象必然會(huì)不斷向計(jì)量領(lǐng)域滲透，產(chǎn)生新的測(cè)量原理和方法，推動(dòng)計(jì)量技術(shù)的發(fā)展。