一种基于激光器的信号源装置的伺服模块及信号源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光器的信号源装置的伺服模块，属于光电技术领域。所述信号源装置包括激光器、声光调制器AOM、同位素吸收室、伺服模块，所述伺服模块包括压控晶振、直接数字频率合成器DDS、先进精简指令集计算机微处理器ARM、同步鉴相器，所述压控晶振、所述DDS、所述AOM、所述同位素吸收室、所述同步鉴相器依次连接，所述ARM分别与所述压控晶振、所述DDS、所述同步鉴相器、所述激光器连接。本发明专利技术通过ARM根据光检信号产生作用于激光器的压控信号和作用于压控晶振的反馈信号，两者同时调节信号源的信号，利用基于激光器外围电路对激光器进行频率的稳定，提高了激光器的输出频率稳定度，满足高精度设备的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电
，特别涉及一种基于激光器的信号源装置的伺服模块及信号源装置。
技术介绍
激光器，是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中方法或振荡发射的器件。由于激光光束细小、方向性好、以及带着巨大的功率，因此成为实现信号源装置的常规选择。现有的基于激光器的信号源装置包括激光器、热沉、温度控制器和观测模块。热沉托住置于激光器中的激光增益介质，并与激光增益介质热接触；温度控制器与热沉热接触，间接调节激光增益介质的温度；观测模块与温度控制器连接，用于测量激光输出频率，并根据激光输出频率调整温度控制器的温度。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:激光器本身对激光增益介质的环境温度有一定的精度限制，现有技术控制激光增益介质的温度仅在一定精度的范围内提高激光器输出稳定度。针对激光器频率稳定度精度要求很高的重力梯度仪等高精度设备而言，现有技术无法满足其高精度激光稳频的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术无法满足其高精度激光稳频的要求的问题，本专利技术实施例提供了一种基于激光器的信号源装置的伺服模块及信号源装置。所述技术方案如下:—方面，本专利技术实施例提供了一种基于激光器的信号源装置的伺服模块，所述信号源装置包括激光器、声光调制器Α0Μ、同位素吸收室、伺服模块，所述伺服模块包括压控晶振、直接数字频率合成器DDS、先进精简指令集计算机微处理器ARM、同步鉴相器，所述压控晶振、所述DDS、所述Α0Μ、所述同位素吸收室、所述同步鉴相器依次连接，所述ARM分别与所述压控晶振、所述DDS、所述同步鉴相器、所述激光器连接。可选地，所述DDS 包括 MCLK 端、FSYNC 端、SCLK 端、SDATA 端、FSELECT 端、PSEL0端、FSEL1端、10UT端，所述MCLK端与所述压控晶振连接，所述FSYNC端、所述SCLK端、所述SDATA端、所述FSELECT端分别与所述ARM连接，所述PSEL0端和所述FSEL1端接地，所述10UT端与所述Α0Μ连接。可选地，所述同步鉴相器为光电倍增管。另一方面，本专利技术实施例提供了一种基于激光器的信号源装置，所述信号源装置包括激光器、声光调制器Α0Μ、同位素吸收室、伺服模块，所述激光器、所述Α0Μ、所述同位素吸收器依次连接，所述伺服模块分别与所述激光器、所述Α0Μ、所述同位素吸收器连接；所述伺服模块包括压控晶振、直接数字频率合成器DDS、先进精简指令集计算机微处理器ARM、同步鉴相器，所述压控晶振、所述DDS、所述Α0Μ、所述同位素吸收室、所述同步鉴相器依次连接，所述ARM分别与所述压控晶振、所述DDS、所述同步鉴相器、所述激光器连接。可选地，所述DDS 包括 MCLK 端、FSYNC 端、SCLK 端、SDATA 端、FSELECT 端、PSEL0端、FSEL1端、10UT端，所述MCLK端与所述压控晶振连接，所述FSYNC端、所述SCLK端、所述SDATA端、所述FSELECT端分别与所述ARM连接，所述PSEL0端和所述FSEL1端接地，所述10UT端与所述Α0Μ连接。可选地，所述同步鉴相器为光电倍增管。可选地，所述同位素吸收室中设有两种同位素。可选地，所述激光器包括相互连接的激光管和压电晶体驱动器，所述激光管与所述Α0Μ连接，所述压电晶体驱动器与所述ARM连接。可选地，所述信号源装置还包括频率调节器，所述频率调节器串联在所述Α0Μ与所述信号源装置的输出端之间。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过压控晶振产生时钟信号，DDS按照命令字对时钟信号进行频率转换，同时ARM由时钟信号产生与选择出的信号同频同相的同步信号，同步鉴相器对由频率转换后的信号和同步信号进行同步鉴相产生光检信号，ARM根据光检信号产生作用于激光器的压控信号和作用于压控晶振的反馈信号，压控晶振在反馈信号的作用下改变输出的时钟信号，进而改变DDS进行频率转换后的信号，同时激光器在严控信号的作用下改变输出的激光信号，两者同时调节信号源的信号，利用基于激光器外围电路对激光器进行频率的稳定，提高了激光器的输出频率稳定度，满足高精度设备的要求。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种基于激光器的信号源装置的伺服模块的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的直接数字频率合成器的连接方式示意图；图3是本专利技术实施例二提供的一种基于激光器的信号源装置的结构示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种基于激光器的信号源装置的伺服模块，信号源装置包括激光器、声光调制器(Acousto-optical Modulators，简称Α0Μ)、同位素吸收室、伺服模块。参见图1，伺服模块包括压控晶振11、直接数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer,简称DDS) 12、先进精简指令集计算机微处理器(Advanced Reduced Instruct1n SetComputing Machines，简称ARM) 13、同步鉴相器14，压控晶振11、DDS 12、Α0Μ、同位素吸收室、同步鉴相器14依次连接，ARM 13分别与压控晶振11、DDS 12、同步鉴相器14、激光器连接。其中，压控晶振11产生时钟信号，DDS 12按照命令字对时钟信号进行频率转换，频率转换后的信号与激光器产生的激光信号经过Α0Μ合成后送入同位素吸收室，同位素吸收室从合成后的信号中选择出预定频率的信号；同时ARM 13由时钟信号产生与选择出的信号同频同相的同步信号，同步鉴相器14对选择出的信号和同步信号进行同步鉴相产生光检信号，ARM 13根据光检信号产生作用于激光器的压控信号和作用于压控晶振11的反馈信号，压控信号可以调整激光器21输出的激光信号，反馈信号可以压控晶振11输出的时钟信号。容易知道，压控晶振11在反馈信号的作用下改变输出的时钟信号，进而改变DDS12进行频率转换后的信号，同时激光器在严控信号的作用下改变输出的激光信号，两者同时影响Α0Μ合成后的信号，而且反馈信号对Α0Μ合成后的信号的影响比压控信号大，实现了对Α0Μ合成后的信号两种不同幅度的调节。具体地，伺服模块采用现有激光鉴频技术。通过伺服模块可以得到激光器输出的激光频率与预定频率之间的差别；如果激光频率偏小则伺服模块得到正压控信号；反之，如果激光频率偏大则相反。具体地，参见图2，DDS 12 包括 MCLK 端、FSYNC 端、SCLK 端、SDATA 端、FSELECT 端、PSEL0端、FSEL1端、10UT端，MCLK端与压控晶振11连接，FSYNC端、SCLK端、SDATA端、FSELECT端分别与ARM 13连接，PSEL0端和FSEL1端接地，10UT端与Α0Μ连接。需要说明的是，MCLK端与压控晶振11连接，10UT端与Α0Μ连接，Α0Μ的输入信号的频率稳定度与压控晶振11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光器的信号源装置的伺服模块，其特征在于，所述信号源装置包括激光器、声光调制器AOM、同位素吸收室、伺服模块，所述伺服模块包括压控晶振、直接数字频率合成器DDS、先进精简指令集计算机微处理器ARM、同步鉴相器，所述压控晶振、所述DDS、所述AOM、所述同位素吸收室、所述同步鉴相器依次连接，所述ARM分别与所述压控晶振、所述DDS、所述同步鉴相器、所述激光器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：漆为民，贾茜，周俊，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42