[发明专利]光纤陀螺仪通讯波段激光光源的稳频方法及稳频装置

摘要

光纤陀螺仪通讯波段激光光源的稳频方法及稳频装置，该稳频方法对激光光源进行分光，并对较弱的光进行相位调制和倍频，使倍频光与原子相互作用产生光谱信号，处理后得到稳频信号反馈给激光光源，实现稳频。装置包括激光光源、光纤分束器、光纤相位调制器、倍频晶体、反射式集成原子光谱装置和稳频电路。光纤分束器对激光光源分光，光纤相位调制器和倍频晶体对较弱的分光进行相位调制和倍频，反射式集成原子光谱装置实现倍频光与原子相互作用，得到亚多普勒饱和吸收光谱电信号，稳频电路对光谱电信号处理产生稳频误差信号。本发明解决了光纤陀螺仪激光光源频率的短时抖动和长时漂移问题，提高了光纤陀螺仪的零偏稳定性和标度因数稳定性。

主权项

1.光纤陀螺仪通讯波段激光光源的稳频装置，其特征在于：包括激光光源(1)、光纤分束器(2)、倍频晶体(4)、反射式集成原子光谱装置(5)和稳频电路(6)，激光光源(1)、光纤分束器(2)、倍频晶体(4)以及反射式集成原子光谱装置(5)依次通过光纤连接，反射式集成原子光谱装置(5)、稳频电路(6)、激光光源(1)依次通过线束连接；所述光纤分束器(2)用于对激光光源(1)进行分光得到分光p和分光s；倍频晶体(4)用于对分光p进行倍频；反射式集成原子光谱装置(5)实现倍频光与原子蒸汽相互作用，得到亚多普勒饱和吸收光谱信号，并将其转化为电信号输出给稳频电路(6)；稳频电路(6)利用Lock‑in方法对接收的电信号进行处理，得到稳频信号，反馈到激光光源(1)的电流控制上，实现通讯波段激光光源(1)的闭环频率稳定；所述反射式集成原子光谱装置(5)包括光纤接口(51)、分光镜(52)、原子气室(53)、部分反射镜(54)、第一光电探测器(55)、第二光电探测器(56)以及磁屏蔽封装器(57)；所述第二光电探测器(56)、部分反射镜(54)、原子气室(53)、分光镜(52)和第一光电探测器(55)在磁屏蔽封装器(57)内依次排布，且第二光电探测器(56)、反射镜(54)、原子气室(53)、分光镜(52)和第一光电探测器(55)的中心位于同一光轴，磁屏蔽封装器(57)用于密封全部光路；所述光纤接口(51)位于分光镜(52)的一侧，且固定在磁屏蔽封装器(57)上，光纤接口(51)和分光镜(52)的中心位于同一光轴；所述倍频光经光纤接口(51)入射到分光镜(52)上，分光镜(52)将约1/2功率的倍频光反射入原子气室(53)，作为泵浦光与原子蒸汽相互作用，从所述原子气室(53)透射的泵浦光被部分反射镜(54)沿原光路反射，反射的光作为探测光被第一光电探测器(55)接收并转化为电信号输出，部分反射镜(54)的透射光作为参考光被第二光电探测器(56)接收并转化为电信号输出。