一种实现激光精准稳频的系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实现激光精准稳频的系统与方法，该系统包括激光器、原子气室、光电探测器、A/D转换模块、锁相放大器、DDS信号发生器、PID控制器与D/A转换模块。锁相放大器基于探测信号与DDS信号发生器产生的正弦信号，进行相敏检波，输出两条相敏检波信号至稳频模块，稳频模块对信号曲线相加后寻找零点，获取稳频点电压值输出至PID控制器，PID控制器输出信号与正弦调制信号相加后经由D/A转换模块输出至激光器，实现对激光器生成激光的稳频控制。本发明专利技术消除了因激光器扫频过程功率变化引起的稳频点偏差，解决了激光器稳频点真正的电压值与找到的电压值之间存在误差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实现激光精准稳频的系统与方法，属于激光稳频。

技术介绍

1、激光稳频技术是将激光频率稳定在参考频率处并保持良好的稳定性，在原子磁力仪、重力仪等应用研究领域是不可或缺的。在原子磁力仪领域，激光器会受温度变化、外界磁场、机械振动等因素的影响，产生频率漂移和功率漂移，不利于提升原子磁力仪的灵敏度。因此，为提高激光频率的稳定性，保证原子磁力仪的灵敏度，需对激光稳频性能进行改善。

2、激光稳频技术有多种方法，包括饱和吸收稳频、调制光谱稳频、双色激光稳频等。为实现原子磁力仪的小型化，通常采用锯齿波扫描激光器电流来获取相敏检波零点，但扫描电流会导致功率增大，使相敏检波零点与真实零点之间存在偏差。因此，在激光稳频过程中，如何消除相敏检波零点与真实零点偏差的问题亟需解决。

技术实现思路

1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种实现激光精准稳频的系统与方法，通过采用三角波信号寻找稳频点，解决传统激光稳频技术中相敏检波零点与真实零点存在偏差的问题，实现对激光器生成激光的稳频控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，包括激光器、原子气室、光电探测器、A/D转换模块、锁相放大器、DDS信号发生器、PID控制器、D/A转换模块、稳频模块；

2.根据权利要求1所述的一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，PID控制器在接收激光稳频点电压值、激光器当前电压值时，进行PID控制，控制目标为激光器电压与激光稳频点电压相等；通过多轮控制，实现激光器输出的激光信号频率稳定。

3.根据权利要求1所述的一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，稳频模块初始状态生成并输出三角波，三角波信号由一个由低到高的锯齿波信号和一个由高到低的锯齿波信号组成，两个锯齿波...

【技术特征摘要】

1.一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，包括激光器、原子气室、光电探测器、a/d转换模块、锁相放大器、dds信号发生器、pid控制器、d/a转换模块、稳频模块；

2.根据权利要求1所述的一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，pid控制器在接收激光稳频点电压值、激光器当前电压值时，进行pid控制，控制目标为激光器电压与激光稳频点电压相等；通过多轮控制，实现激光器输出的激光信号频率稳定。

3.根据权利要求1所述的一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，稳频模块初始状态生成并输出三角波，三角波信号由一个由低到高的锯齿波信号和一个由高到低的锯齿波信号组成，两个锯齿波信号的斜率绝对值相同。

4.根据权利要求3所述的一种实现激光精准稳频的系统，其特征在于，所述系统首先由稳频模块生成并输出三角波信号，pid控制器直接输出三角波信号，并与dds信号发生器的正弦调制信号共同通过d/a转换模块进行数模转换，之后三角波信号扫描激光器，加上正弦调制信号输出至激光器中，频率变化的激光经过原子气室后出现吸收峰。

5.一种实现激光精准稳频的方法，应用于权利要求1所述的实现激光精准稳频的系统中，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种实现激...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔梦缘，刘院省，李建军，邓意成，和焕雪，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：