一种微型化激光稳频光源的方法及其激光稳频光源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微型化激光稳频光源的方法及其激光稳频光源系统，其特点是采用偏振光谱稳频技术，将出射激光锁定在原子能级谱线上，且由激光芯片出射的激光，集成微型化光学器件所组成的偏振光谱稳频光路，其中微型化原子气室采用离轴积分腔输出光谱技术，两端镀上高反射膜构成光学腔，使激光与光轴呈一定角度入射至光学腔实现多次反射，延长探测光在气室内部的传播路径长度，提高测得光谱信号的信噪比，通过气室后的光路经反射至稳频电路模块端，利用嵌入式芯片结合算法实现激光频率自动锁定。本发明专利技术与现有技术相比具有结构简单，体积小，稳定性高，实现稳频光源能更好的满足精密测量的应用需求，拓宽了激光干涉仪在工业环境中的应用场景。境中的应用场景。境中的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种微型化激光稳频光源的方法及其激光稳频光源系统


[0001]本专利技术涉及激光稳频
，具体地说是一种微型化激光稳频光源的方法及其激光稳频光源系统。

技术介绍

[0002]目前，激光干涉测量技术以其高精度、高效率等优点在半导体制造、汽车制造、航空航天等领域发挥着至关重要作用。其中，激光光源的频率稳定性是限制激光干涉仪测量精度的主要原因之一。
[0003]激光稳频技术是选取一个稳定的参考频率标准，当待锁定的激光频率偏离特定的频率标准时，设法进行鉴别并产生能反映这个偏差的误差信号，然后将误差信号通过伺服系统反馈给待定的激光系统，减小激光器输出激光的频率漂移，实现激光器频率的锁定。实现激光稳频的方法有很多，如基于原子分子跃迁谱线的的饱和吸收光谱稳频法、偏振吸收光谱稳频法等，以及基于光学谐振腔共振频率的PHD (Pound
‑
Drever
‑
Hall)稳频法、Lock
‑
in鉴相稳频法、Tilt
‑
locking稳频法等。
[0004]现有技术的激光稳频系统光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型化激光稳频光源的方法，其特征在于该方法采用恒流驱动源控制激光芯片出射激光的频率，利用偏振吸收光谱，鉴别出射激光频率，利用嵌入式芯片结合算法，实现激光频率自动锁定，具体包括以下步骤：步骤1：使用稳频电路模块中的恒流驱动源，控制激光芯片出射激光；步骤2：采用偏振吸收光谱稳频法将出射激光锁定在原子能级谱线上；步骤3：线偏振探测光由微型Rb原子气室出射后经微型半波片和微型偏振分束器，分为垂直与水平的两束偏振光，通过反射器，将其反射至稳频模块的电路端，为激光稳频光源。2.根据权利要求1所述微型化激光稳频光源的方法，其特征在于所述微型Rb原子气室采用离轴积分腔输出光谱技术，其两端镀上高反射膜构成光学腔，使激光与光轴水平角约为1.4
°
，俯仰角约为1.6
°
入射至光学腔，在气室内实现多次反射，从而延长探测光在气室内部的传播路径长度，提高测得光谱信号的信噪比。3.根据权利要求1所述微型化激光稳频光源的方法，其特征在于所述稳频电路模块将光学器件集成于一微型化物理芯片中，形成微型化稳频激光光源。4.根据权利要求1或权利要求3所述微型化激光稳频光源的方法，其特征在于所述稳频电路模块包括：现场可编程逻辑门阵列电路、恒流驱动电路和稳频驱动电路，所述恒流驱动电路中的采样电阻与激光芯片串联实现流经激光芯片电流的I
‑
V转换；所述稳频驱动电路通过集成的差分放大、加法器，实现对对三角波、直流偏置分量和反馈变量的叠加，将反馈信号通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光，庞程凯，李召辉，杨雷，张虹桥，陆思诺，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：