[发明专利]一种集成化核磁共振陀螺激光功率和频率稳定系统

摘要

本发明公开了一种集成化核磁共振陀螺激光功率和频率稳定系统，包括光路部分、光电转换及放大部分、模数转换电路、FPGA模块、数模转换电路、温控执行器件、电流源电路等。其中分束器将激光分成两束，分别用于稳定功率和频率。两个光信号经光电转换及放大、采样后送入FPGA，FPGA比较稳功率路采样到的信号和设定功率，按照一定的控制算法产生功率稳定控制量；FPGA芯片对稳频率路采样到的信号进行处理，将结果作为频率稳定控制信号。两个控制量分别输入温控器件和电流源，控制激光器的温度和电流，使功率和频率同时稳定。本发明不但实现了核磁共振陀螺激光功率和频率的同时稳定，提高了系统的小型化、集成化，而且具有高精度的电流控制能力。

主权项

一种集成化核磁共振陀螺激光功率和频率稳定系统，其特征在于：包括激光器(1)、准直器(2)、分束器(3)、原子气室(4)、稳频率光电转换及放大电路(5)、稳功率光电转换及放大电路(6)、稳频率模数转换电路(7)、稳功率模数转换电路(8)、FPGA模块(9)、稳频率数模转换电路(10)、稳功率数模转换电路(11)、温控执行器件(12)、电流源电路(13)，其中激光器(1)产生的激光经准直器(2)准直后由分束器(3)分为两束，一束输入原子气室(4)与气室中的原子发生相互作用产生吸收信号，输入稳频率光电转换及放大电路(5)，稳频率光电转换及放大电路(5)将吸收信号转换为模拟电压信号并放大后输入稳频率模数转换电路(7)，稳频率模数转换电路(7)将此模拟电压信号转换为数字电压信号并输入FPGA模块(9)，FPGA模块(9)对此数字电压信号进行处理，结果作为频率控制信号输入稳频率数模转换电路(10)，稳频率数模转换电路(10)将频率控制信号转换为模拟信号并输入电流源电路(13)，电流源电路(13)根据频率控制信号产生相应的电流，驱动激光器，另一束激光直接输入稳功率光电转换及放大电路(6)，稳功率光电转换及放大电路(6)将光强信号转换为模拟电压信号并放大后输入稳功率模数转换电路(8)，稳功率模数转换电路(8)将此模拟电压信号转换为数字电压信号并输入FPGA模块(9)，FPGA模块(9)将此数字电压信号与设定功率值作比较，按照一定的控制算法生成控制量，作为功率控制信号输入稳功率数模转换电路(11)，稳功率数模转换电路(11)将功率控制信号转换为模拟信号并输入温控执行器件(12)，温控执行器件(12)根据控制信号进行加热或制冷，改变激光器温度。