【技术实现步骤摘要】
双光频梳系统及其偏频控制方法
本专利技术涉及光频梳领域，特别是涉及一种双光频梳系统及其偏频控制方法。
技术介绍
飞秒激光频率梳，简称光频梳，是一种脉冲间隔在飞秒级别的脉冲光。它在频域上表现为一定频谱宽度内等间隔的频率分量，在时域上表现为一系列时间宽度在飞秒级别的超短脉冲。光频梳是21世纪初的一项重要专利技术，经过20年的不断发展，应用领域已经从早期的原子钟比对、绝对光学频率测量拓展到分子吸收光谱、绝对距离测量、高光谱成像、应力传感等领域。其中，双光频梳技术自2004年得到实验验证以来成为了物理学中最热门的方向之一，得到了环境监测、先进制造、国防军工和科学研究界的广泛重视，应用场景也从先进的计量实验室转到各种工业现场应用。虽然具有高分辨率、高准确度、高灵敏度、宽光谱范围和快检测速度等优点，但由于目前光频梳的常用精密控制系统较为复杂，成本较高，尤其是目前广泛使用的f-2f干涉偏频锁定方法对光频梳光源的功率和光谱范围提出了较高要求，远远超过很多实际应用对光源性能的需求，因此需要探索更加简化、低成本、易于实现的光频梳偏频控制方法。<...
【技术保护点】
1.一种双光频梳系统的偏频控制方法，所述双光频梳包括重复频率不同且拥有重叠的光谱范围的信号光频梳光源和本振光频梳光源，其特征在于，所述方法包括：对信号光频梳和本振光频梳产生的干涉信号进行实时采集，对采集的干涉信号截取出干涉峰，实时获得干涉信号幅频谱的实际位置，并将其与频谱的目标位置进行比较，获得误差信号，根据所述误差信号，通过调节所述信号光频梳或所述本振光频梳的泵浦电流或腔内色散，闭环控制所述信号光频梳或所述本振光频梳的相对偏频，以将干涉信号的频谱控制在预设目标位置范围。/n
【技术特征摘要】
1.一种双光频梳系统的偏频控制方法，所述双光频梳包括重复频率不同且拥有重叠的光谱范围的信号光频梳光源和本振光频梳光源，其特征在于，所述方法包括：对信号光频梳和本振光频梳产生的干涉信号进行实时采集，对采集的干涉信号截取出干涉峰，实时获得干涉信号幅频谱的实际位置，并将其与频谱的目标位置进行比较，获得误差信号，根据所述误差信号，通过调节所述信号光频梳或所述本振光频梳的泵浦电流或腔内色散，闭环控制所述信号光频梳或所述本振光频梳的相对偏频，以将干涉信号的频谱控制在预设目标位置范围。
2.如权利要求1所述的双光频梳系统的偏频控制方法，其特征在于，采用以下公式计算出频谱的实时中心频率fc以表征干涉信号频谱的实际位置：
式中fi为频谱中幅值大于预设阈值的频率点，mi为fi对应的幅频值，fc代表双光频梳干涉信号频谱的实时中心频率；
或者，采用以下公式计算出频谱的实时中心频率fc以表征干涉信号频谱的实际位置：
式中fi为频谱中幅值大于预设阈值的频率点，N为幅值大于预设阈值的频率点总数，fc代表双光频梳干涉信号频谱的实时中心频率；
或者，计算干涉信号频谱的最大值位置以表征干涉信号频谱的实际位置；
或者，计算干涉信号频谱的-3dB截止频率以表征干涉信号频谱的实际位置。
3.如权利要求1或2所述的双光频梳系统的偏频控制方法，其特征在于，所述目标频谱中心位置位于fr1/4或fr2/4附近的预设范围内，将实时测出的中心频率fc与所述目标频谱中心位置之间的偏差作为误差信号进行反馈，其中，fr1为信号光频梳的重复频率，fr2为本振光频梳的重复频率。
4.如权利要求1至3任一项所述的双光频梳系统的偏频控制方法，其特征在于，在探测偏频误差时，根据需要提高误差信号探测的刷新率；优选地，直接提高双光频梳系统的重频差，或将信号光频梳或本振光频梳分成多束经过不同长度的延迟臂，再合光产生干涉信号。
5.如权利要求1至4任一项所述的双光频梳系统的偏频控制方法，其特征在于，在进行偏频实时调节时，根据需要降低执行器的调节速率；优选地，当中心频率偏差小于设定阈值时不调节偏频，超过阈值时才对泵浦电流进行控制。
6.如权利要求1至...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪凯，余浩洋，周倩，李星辉，王晓浩，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。