[发明专利]基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统

权利要求书

1.一种基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，特征在于其构成是：

沿激光种子源(1)输出的窄线宽线偏振单频激光方向依次是前置保偏掺Yb光纤放大器(2)、保偏耦合器(3)，该保偏耦合器(3)将输入光分成1、2两路光：

所述的1路光进入电光相位调制器(4)，第二正弦信号发生器(25)第一输出端输出的正弦信号输入所述的电光相位调制器(4)进行电光相位调制，引入边带形成参考光输出，沿该参考光方向依次是第一声光相位调制器(6)、第一保偏放大器(7)、第一准直器(8)、第一半波片(13)、第一偏振分光棱镜(14)，该第一偏振分光棱镜(14)将入射光分为s光和p光，在所述的s光方向依次是四分之一波片(15)、第三半波片(16)；沿所述的p光方向依次是第四半波片(17)、偏振分光棱镜(18)和高速光电探测器(19)；

所述的2路光直接进入第二声光相位调制器(9)的第一输入端，沿第二声光相位调制器(9)的激光输出方向依次是第二保偏放大器(10)、第二准直器(11)、第二半波片(12)、第一偏振分光棱镜(14)，2路光经第一偏振分光棱镜(14)的p光方向依次是四分之一波片(15)、第三半波片(16)，沿该第一偏振分光棱镜(14)的s光方向是第四半波片(17)、偏振分光棱镜(18)和高速光电探测器(19)；

所述的高速光电探测器(19)的输出端与混频器(20)的第一输入端相连，该混频器(20)的第二输入端与所述的第二正弦信号发生器(25)的第二输出端相连，沿所述的混频器(20)的输出端依次是低通滤波器(21)、控制器(22)、压控振荡器(23)、射频放大器(24)、第二声光相位调制器(9)的第二输入端。

2.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，所述的第一正弦信号发生器(5)和第二正弦信号发生器(25)是高稳定度的正弦信号发生器。

3.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，所述的参考光经过一个电光相位调制器(4)、声光相位调制器(6)，也可以为声光相位调制器+声光调制器的组合、或者电光相位调制器+电光相位调制器的组合。

4.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，所述的探测光路是通过偏振分光棱镜(14)泄露出的少量激光经过第三半波片(17)和偏振分光棱镜(18)组成的检偏器进行偏光干涉的探测结构。

5.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，所述的电光调制器(4)所加的信号频率在高速光电探测器(19)的带宽范围内，其调制深度可以根据实际调整。

6.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，利用参考光的边带与另一路激光进行拍频，将相位调制转化为幅度调制，进而实现光电探测，获取外差锁相的误差信号。

7.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，所述的高速光电探测器(19)为高速交流探测器，其带宽大于调制频率，高速光电探测器的工作波长范围覆盖参与合束光束的光波长。

8.根据权利要求1所述的基于光外差锁相的激光偏振光束控制与合成系统，其特征在于，所述的控制器(22)的控制采用模拟PID控制或数字PID控制。