[发明专利]具有高稳定性的激光器

权利要求书

1.一种具有高稳定性的激光器，其特征在于，所述激光器包括：激光管、压电晶体驱动器、分光片、光开关、谐振腔、同步检测单元、低频调制器、干涉仪、数据处理单元和温度补偿单元；

所述分光片设置在所述激光管的激光输出光路上，且所述分光片分所述激光管产生的激光得到两个光路分支，所述光开关、所述谐振腔和所述同步检测单元依次设置在所述两个光路分支中的一个光路分支上，所述干涉仪设置在所述两个光路分支中的另一个光路分支上；

所述低频调制器，用于产生控制所述光开关的时序信号以及与所述时序信号同频同相的同步参考信号；

所述同步检测单元，用于对经过所述谐振腔的光信号进行光电检测，得到光电检测信号；采用所述光电检测信号与所述同步参考信号进行同步鉴相，产生第一纠偏信号输出到所述压电晶体驱动器上；

所述数据处理单元，用于根据所述干涉仪产生的检测信号产生第二纠偏信号，并将所述第二纠偏信号输出到所述压电晶体驱动器上；

所述温度补偿单元，用于根据工作环境温度产生第三纠偏信号，并将所述第三纠偏信号输出到所述压电晶体驱动器上；

所述压电晶体驱动器，用于在所述第一纠偏信号、所述第二纠偏信号和所述第三纠偏信号的作用下驱动所述激光管工作；

所述温度补偿单元包括：

温度转换电路，用于将所述工作环境温度与参考工作温度的差值转换为电压差；

差分放大电路，用于对所述电压差进行差分放大，得到所述第三纠偏电压；

增益调节电路，用于调节所述差分放大电路的增益值；

所述温度转换电路包括电桥，所述电桥包括热敏电阻Rk、电阻R0及两个电阻R，所述电阻R0的电阻值与所述参考工作温度对应，且所述电阻R0的温度系数与所述热敏电阻Rk相同；

所述差分放大电路包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、两个第一电阻R1、两个第二电阻R2，所述第一运算放大器A1的同相输入端连接在所述电阻R0与所述电阻R之间，所述第一运算放大器A1的反相输入端与所述第一运算放大器A1的输出端连接，所述第二运算放大器A2的同相输入端连接在所述热敏电阻Rk与所述电阻R之间，所述第二运算放大器A2的反相输入端与所述第二运算放大器A2的输出端连接，所述第三运算放大器A3的反相输入端通过所述两个第一电阻R1中的一个第一电阻R1与所述第一运算放大器A1的输出端连接，所述第三运算放大器A3的同相输入端通过所述两个第一电阻R1中的另一个第一电阻R1与所述第二运算放大器A2的输出端连接，所述第三运算放大器A3的反向输入端还通过所述两个第二电阻R2中的一个第二电阻R2接地，所述第三运算放大器A3的同相输入端还通过所述两个第二电阻R2中的另一个第二电阻R2与所述第三运算放大器A3的输出端连接，所述第三运算放大器A3的输出端还与压电晶体驱动器电连接。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述光开关为声光调制器。

3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述谐振腔包括装有⁸⁷Rb原子的吸收泡。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述增益调节电路包括第三电阻R3、可变电阻器R4和第四运算放大器A4，所述第三电阻R3和所述可变电阻器R4串联，所述第三电阻R3和所述可变电阻器R4连接在与所述第三运算放大器A3的同相输入端连接的所述第二电阻R2和所述第三运算放大器A3的输出端之间，所述第四运算放大器A4的输出端和反向输入端分别连接在所述第三电阻R3的两端，所述第四运算放大器A4的同相输入端接地。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述压电晶体驱动器包括：

三个变容二极管和起振振子电路，所述三个变容二极管的输入端分别连接所述同步检测单元、所述同步检测单元和所述温度补偿单元的输出端，所述三个变容二极管的输出端同时连接所述压电晶体驱动器。

6.根据权利要求5所述的激光器，其特征在于，所述压电晶体驱动器还包括恒温控制电路，所述恒温控制电路与所述起振振子电路电连接。

7.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括吸收室，所述吸收室设于所述激光管与所述分光片之间的光路上，所述吸收室用于从激光管输出的激光中选择设定频率的激光信号。