激光系统相位信息同步系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种激光系统相位信息同步系统，该激光系统相位信息同步系统包括一路主相位信息发生单元、标准电信号产生单元以及一路或多路次相位信息发生单元；标准电信号产生单元分别接入主相位信息发生单元以及一路或多路次相位信息发生单元；主相位信息发生单元接入分别与一路或多路次相位信息发生单元。本实用新型专利技术可实现两套或多套激光系统尤其是光频梳系统的相位的相互锁定及同步。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光
，涉及一种激光系统相位信息同步系统，尤其涉及一种可使相位联动和同步的激光系统相位信息同步系统。
技术介绍
对飞秒激光器进行频率锁定和载波相位锁定之后，其可产生间隔、幅度、功率都非常稳定的时域超短脉冲信号，该脉冲序列具有丰富的傅里叶变换频谱，可实现微波频率与光学频率的直接连接。用一台锁模飞秒脉冲激光器就可实现了从近红外到可见光区域的所有光学频率的直接绝对测量，这一成果被公认为光频测量领域具有革命性意义的突破。基于锁模飞秒脉冲激光技术的梳状光学频率发生器被认为是实现光学频率与微波频率传递的光齿轮，利用飞秒光频梳技术的光时钟，不但拥有丰富的频率，而且还具有可与原子钟媲美的频率稳定度，其在激光无导轨绝对距离测量中有着十分广泛重要的应用，例如工业中的高速铁路、大型飞机、核电与风电等大型机械装备系统的制备和装调，其尺寸在几十米甚至上百米，精度要求在微米量级，而在太空中的卫星编队，其测量距离长达几千公里，精度要求微米量级。在这些特殊行业光梳作为高精度尺子，显示着巨大优势。科学技术在突飞猛进发展的同时，推动着测量精度和测量距离要求的发展。单个光纤光梳虽然在短距离高精度、长距离一般精度上有一定的优势，但是对于长距离高精度测量方面有无法克服的缺点，具体表现在：1)在地面测试时，要精确测量大尺寸、超大尺寸的设备和器件，空气折射率的扰动、不同区域的温度变化等因素，对测距精度有较大的影响，无法做出r>相应的补偿；2)采用单个光纤光梳测距时，数据量很大，很难做到实时测量；3)即使采用双光梳或多光梳，也存在频率和相位不同步的问题，导致测量误差。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种可实现两套或多套激光系统尤其是光频梳系统的相位的相互锁定及同步的激光系统相位信息同步系统。本技术的技术解决方案是：本技术提供了一种多光频梳系统同步系统，其特殊之处在于：所述系统包括一路主相位信息发生单元、标准电信号产生单元以及一路或多路次相位信息发生单元；所述标准电信号产生单元分别接入主相位信息发生单元以及一路或多路次相位信息发生单元；所述主相位信息发生单元接入分别与一路或多路次相位信息发生单元。上述主相位信息发生单元包括第一激光系统、第一光电探测器、第一电滤波器、第一电放大器、功分器、主相位信息发生单元电混频器以及第一电锁相环器；所述第一激光系统依次经过第一光电探测器、第一电滤波器以及第一电放大器接入主相位信息发生单元电混频器；所述标准电信号产生单元依次通过主相位信息发生单元电混频器、功分器以及第一电锁相环器接入第一激光系统；所述功分器分别接入一路或多路次相位信息发生单元。上述主相位信息发生单元还包括设置在第一激光系统上的第一相位锁定单元；所述标准电信号产生单元依次通过主相位信息发生单元电混频器、功分器以及第一电锁相环器接入第一相位锁定单元。上述次相位信息发生单元包括第二激光系统、第二光电探测器、第二电滤波器、第二电放大器、次相位信息发生单元第一电混频器、次相位信息发生单元第二电混频器以及第二电锁相环器；所述第二激光系统依次通过第二光电探测器、第二电滤波器、第二电放大器接入次相位信息发生单元第一电混频器；所述标准电信号产生单元依次通过次相位信息发生单元第一电混频器、次相位信息发生单元第二电混频器以及第二电锁相环器接入第二激光系统；所述功分器接入次相位信息发生单元第二电混频器。上述次相位信息发生单元还包括设置在第二激光系统上的第二相位锁定单元；所述标准电信号产生单元依次通过次相位信息发生单元第一电混频器、次相位信息发生单元第二电混频器以及第二电锁相环器接入第二相位锁定单元。上述第一相位锁定单元以及第二相位锁定单元均是由电流源、声光调制器或光楔等所形成的相位锁定单元。上述第一激光系统以及第二激光系统均是光频梳系统或激光产生系统。上述第一激光系统以及第二激光系统均是光频梳系统时，所述光频梳系统包括固体光频梳系统、光纤光频梳系统、片上集成光频梳系统、微腔的光频梳系统以及由稳频方式所产生光频梳的系统；所述光频梳系统是光纤光频梳系统时，所述光纤光频梳系统包括保偏光纤光频梳系统、非保偏光纤光频梳系统以及不同波段的光纤光频梳系统；所述第一激光系统以及第二激光系统均是激光产生系统时，所述激光产生系统可以是以锁模方式(包括主动和被动锁模)产生的光脉冲激光产生系统、增益开关激光产生系统、调制产生的激光产生系统、准连续激光产生系统等其它方式产生激光的激光系统；所述激光产生系统可以是以锁模方式产生的光脉冲激光产生系统时，所述激光产生系统是主动锁模方式产生的光脉冲激光产生系统或被动锁模方式产生的光脉冲激光产生系统。上述标准电信号产生单元包括原子钟以及频率综合器；所述频率综合器的数量与主相位信息发生单元和次相位信息发生单元的数量和相同；所述原子钟分别通过频率综合器与主相位信息发生单元以及次相位信息发生单元相连。本技术的优点是：本技术提供了一种激光系统相位信息同步系统，本申请是在全保偏的双飞秒光纤光频梳方案的基础上，引入了多个激光系统尤其是光频梳系统相位联动技术，可实现了两套或多套激光系统尤其是光频梳系统相位的相互锁定，实现了两套或多套激光系统尤其是光频梳频率的真正的动态、实时同步。该方法在测距、多点时钟同步、不同功能不同方式不同频率多频率梳同步等领域发挥重要作用，该方法正本低廉，工作稳定，适合在工业、科研等领域广泛应用。附图说明图1是本技术所提供的激光系统相位信息同步系统间的相位同步或联动示意图；图2a是第一光频梳系统发出的fceo信号的动态变化曲线图；图2b是第二光频梳系统发出的fceo信号跟随第一光频梳系统发出的fceo的变化曲线图；图2c是第一光频梳系统以及第二光频梳系统输出相位信息fceo的互相关曲线图。具体实施方式本技术的主要结构和原理是：本技术主要目的提供两个或多个激光系统尤其是光频梳系统相位联动的技术方案，实现多个激光系统尤其是光频梳系统的真正同步。本技术涉及的光频梳系统包括固体光频梳系统、光纤光频梳系统(包括保偏或者非保偏以及不同波段的)、片上集成光频梳系统、微腔的光频梳系统，以及其它以稳频和稳相方式产生光频梳的系统。激光系统可以是以锁模方式(包括主动和被动锁模)产生的光脉冲，也可以是增益开关激光器、调制产生的激光器、连续激光器、准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光系统相位信息同步系统，其特征在于：所述激光系统相位信息同步系统包括一路主相位信息发生单元、标准电信号产生单元以及一路或多路次相位信息发生单元；所述标准电信号产生单元分别接入主相位信息发生单元以及一路或多路次相位信息发生单元；所述主相位信息发生单元接入分别与一路或多路次相位信息发生单元。

【技术特征摘要】
1.一种激光系统相位信息同步系统，其特征在于：所述激光系统相位信息
同步系统包括一路主相位信息发生单元、标准电信号产生单元以及一路或多路
次相位信息发生单元；所述标准电信号产生单元分别接入主相位信息发生单元
以及一路或多路次相位信息发生单元；所述主相位信息发生单元接入分别与一
路或多路次相位信息发生单元。
2.根据权利要求1所述的激光系统相位信息同步系统，其特征在于：所述
主相位信息发生单元包括第一激光系统、第一光电探测器、第一电滤波器、第
一电放大器、功分器、主相位信息发生单元电混频器以及第一电锁相环器；所
述第一激光系统依次经过第一光电探测器、第一电滤波器以及第一电放大器接
入主相位信息发生单元电混频器；所述标准电信号产生单元依次通过主相位信
息发生单元电混频器、功分器以及第一电锁相环器接入第一激光系统；所述功
分器分别接入一路或多路次相位信息发生单元。
3.根据权利要求2所述的激光系统相位信息同步系统，其特征在于：所述
主相位信息发生单元还包括设置在第一激光系统上的第一相位锁定单元；所述
标准电信号产生单元依次通过主相位信息发生单元电混频器、功分器以及第一
电锁相环器接入第一相位锁定单元。
4.根据权利要求3所述的激光系统相位信息同步系统，其特征在于：所述
次相位信息发生单元包括第二激光系统、第二光电探测器、第二电滤波器、第
二电放大器、次相位信息发生单元第一电混频器、次相位信息发生单元第二电
混频器以及第二电锁相环器；所述第二激光系统依次通过第二光电探测器、第
二电滤波器、第二电放大器接入次相位信息发生单元第一电混频器；所述标准
电信号产生单元依次通过次相位信息发生单元第一电混频器、次相位信息发生
单元第二电混频器以及第二电锁相环器接入第二激光系统；所述功分器接入次
相位信息发生单元第二电混频器。
5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元山，王屹山，冯野，徐昕，胡晓鸿，张伟，杨直，李飞涛，王向林，赵卫，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61