[发明专利]一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置及方法

权利要求书

1.一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，包括：

激光发射模块，用于发射激光；

1/2波片和偏振分光棱镜，用于起偏和调节所述激光并按功率比将所述激光分为反射光和透射光；

激光频率稳定模块，所述反射光作为所述激光频率稳定模块的探测光源，计算所述激光频率稳定模块的探测光源的实时频率与设定频率的差值，通过算法得到反馈电压，并将所述反馈电压反馈到所述激光发射模块，控制所述激光频率的实时稳定；

激光功率稳定模块，所述透射光作为SERF磁强计的工作光源和所述激光功率稳定模块的探测光源，所述激光功率稳定模块的探测光源接收并返回至所述偏振分光棱镜，通过计算返回的所述激光功率稳定模块的探测光源的实时功率与设定功率的差值，通过算法得到反馈电压，并将所述反馈电压发出的调制信号调制所述激光的功率，控制所述激光功率的实时稳定。

2.如权利要求1所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述激光发射模块包括半导体激光器和光电隔离器，所述半导体激光器为SERF磁强计发射激光，所述激光经过所述光电隔离器进入所述1/2波片和所述偏振分光棱镜，将所述激光按功率比分为反射光和透射光。

3.如权利要求2所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述半导体激光器的激光控制电流为正常工作电流的150％。

4.如权利要求1所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述激光频率稳定模块包括光纤耦合器，保偏光纤，波长计和计算机，所述激光频率稳定模块的探测光源进入所述光纤耦合器并通过所述保偏光纤耦合进所述波长计，所述波长计计算所述激光频率稳定模块的探测光源的实时频率，所述计算机通过软件计算所述激光频率稳定模块的探测光源的实时频率与设定频率的差值，通过算法得到反馈电压，并将所述反馈电压反馈到所述激光发射模块，控制所述激光频率的实时稳定。

5.如权利要求1所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述激光功率稳定模块包括声光调节单元和声光控制单元，所述声光调节单元用于接收所述激光功率稳定模块的探测光源，并将所述激光功率稳定模块的探测光源经过调节后返回入所述偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜将返回的所述激光功率稳定模块的探测光源通过所述声光控制单元控制所述激光功率的实时稳定。

6.如权利要求5所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述声光调节单元包括声光调制器，1/4波片，孔径光阑和反射镜，所述声光调制器接收所述激光功率稳定模块的探测光源，并将所述激光功率稳定模块的探测光源发生布拉格衍射并调节+1级衍射光功率后进入1/4波片，调节所述孔径光阑的大小，挡住0级衍射光，透过+1级衍射光到达所述反射镜，并从所述反射镜原路返回进入所述偏振分光棱镜。

7.如权利要求5所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述声光控制单元包括分光棱镜，光学透镜，光电探测器，PID 控制单元和声光驱动器，所述偏振分光棱镜将调节后的所述激光功率稳定模块的探测光源经过经过所述分光棱镜分为两束，一束作为新的探测光源，另一束作为新的SERF磁强计工作光源，所述新的探测光源通过所述光学透镜会聚到所述光电探测器上，所述光电探测器将新的探测光源的光功率信号转化为电信号，并通过所述PID 控制单元计算所述新的探测光源的实时功率与设定功率的差值，通过算法得到反馈电压，所述反馈电压通过所述声光驱动器发出调制信号，调制+1级衍射光的功率控制所述激光功率的实时稳定。

8.如权利要求7所述的一种SERF磁强计光频率和功率的同步稳定装置，其特征在于，所述分光棱镜将调节后的所述激光功率稳定模块的探测光源经过经过所述分光棱镜分为两束，反射光为入射光强的30%，用作新的探测光源，透射光为入射光束的70%，用作新的SERF磁强计工作光源。