[实用新型]一种高锁频精度激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，特别涉及一种高锁频精度激光器。

背景技术

半导体激光器是一种具有诸多优点的光源装置，如体积小、结构简单、单色性好、相干性好、工作电源电压低等，因而半导体激光器在通信、量子物理、印刷、机械、医疗等领域扮演着越来越重要的角色。特别是在量子物理等基础物理研究方面，半导体激光器更是发挥了不可或缺的重大作用。

但是在量子物理领域，对半导体激光器输出信号的频率稳定性要求非常高，为了保证半导体激光器输出信号的频率稳定性，现有技术通常通过控制半导体激光器的工作条件来提高半导体激光器的频率稳定性，如控制半导体激光器的工作温度。

但即使对半导体激光器的上述工作条件控制非常好，半导体激光器输出信号的频率稳定性仍然不太理想，达不到高端实验、科研等领域的应用要求。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种高锁频精度激光器。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种高锁频精度激光器，所述激光器包括：激光管、光学器件、吸收泡和第一光电检测单元，所述光学器件、吸收泡和第一光电检测单元沿所述激光管的激光的发射方向依次设置，且所述光学器件、吸收泡和第一光电检测单元均设置在所述激光的光路上；

所述激光器还包括：与所述激光管电连接的功率放大器，与所述激光管电连接的激光驱动器，设置在所述光学器件和所述吸收泡之间的声光调制器；

控制所述功率放大器及所述激光驱动器并对所述声光调制器进行调制的伺服环路，所述伺服环路分别与所述第一光电检测单元、所述功率放大器、所述激光驱动器及所述声光调制器电连接。

在本实用新型实施例的一种实现方式中，所述吸收泡为无微波场系统的吸收泡。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述吸收泡内设有⁸⁷Rb原子。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述激光器还包括：光隔离器、第一分光片和第二光电检测单元，所述光隔离器和第一分光片依次设置在所述光学器件和所述吸收泡之间，经过所述第一分光片分出的两束激光分别照射到所述吸收泡和所述第二光电检测单元上；

所述激光器还包括：设置在所述光学器件和所述光隔离器之间的第二分光片、正对所述第二分光片的反射光路设置的第三光电检测单元；

所述伺服环路分别与所述第二光电检测单元和所述第三光电检测单元电连接。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述伺服环路包括：

与运算单元、奇数级逻辑门阵列、控制单元、检测单元和计算单元；

所述与运算单元的输入端与所述第二光电检测单元的输出端电连接，所述奇数级逻辑门阵列的输入端与所述与运算单元的输出端电连接，所述控制单元同时与所述奇数级逻辑门阵列及所述光隔离器电连接，所述检测单元的输入端与所述奇数级逻辑门阵列的输出端电连接，所述计算单元的输入端与所述检测单元的输出端电连接。

其中，Δt为所述系统闭环时间，T1为所述整机振荡周期，T0为所述奇数级逻辑门阵列的振荡周期。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述伺服环路包括直接数字式频率合成器，所述直接数字式频率合成器与所述声光调制器电连接。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述激光器还包括与所述激光管电连接的自稳频。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述激光器还包括与所述激光驱动器电连接的恒流源。

在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述伺服环路为单片微型计算机。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例通过先对激光器的功率进行稳定，保证激光器的整体工作状态，在功率稳定后，通过先建立光检信号的电压值-扫频信号的频率值的曲线，确定斜率最大点的电压值Vk和频率值Fk作为参考值，然后根据光检信号的电压与参考电压值Vk的大小，确定纠偏信号，从而保证了激光器的频率稳定度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种高锁频精度激光器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的光检信号的电压值-扫频信号的频率值的曲线示意图。