[发明专利]一种基于超稳定F-P腔的精密激光器稳频电源

摘要

本发明公开了一种基于超稳定F‑P腔的精密激光器稳频电源，集成了电流控制子系统、超稳定F‑P腔(法布里‑珀罗腔)及其温度控制子系统、激光强度测量子系统、微分稳频子系统、电流显示子系统；其中，电流控制子系统利用模拟电路产生恒定可调的电流；超稳定F‑P腔及其温度控制子系统通过精密的温度控制稳定F‑P腔腔长，压窄激光线宽，提供参考频率；激光强度测量子系统探测激光的强度；微分稳频子系统首先将激光强度测量模块所得的信号进行处理，产生误差信号反馈至电流控制子系统，提高激光频率的稳定度；电流显示子系统显示激光器的电流大小。本发明提供的基于超稳定F‑P腔的精密激光器稳频电源能够提供稳定可调的电流，显著提高激光器的稳频稳定度。

主权项

1.一种基于超稳定F‑P腔的精密激光器稳频电源，其特征在于：包括电流控制子系统(1)、超稳定F‑P腔及其温度控制子系统(2)、激光强度测量子系统(3)、微分稳频子系统(4)和电流显示子系统(5)，其中，电流控制子系统(1)利用模拟电路产生稳定的电流，作为激光器的驱动源，使激光器发光；超稳定F‑P腔及其温控子系统(2)以F‑P腔为核心，把激光将激光的线宽压窄，F‑P腔提供稳定的稳频参考频率，同时减少温度变化对F‑P腔腔长的影响，从而使得参考频率稳定；激光强度测量子系统(3)利用光电探测模块测量激光的强度，将光信号转化成电信号；微分稳频子系统(4)首先将激光强度测量模块所得的电压信号调制、鉴相、滤波等处理，产生纠偏信号；电流显示子系统(5)对激光器的电流进行显示；所述的微分稳频子系统(4)产生三角波扫频信号、正弦波调制信号AsinΩt，并且通过移相电路得到一个与该正弦波相位相差90度的余弦信号AcosΩt；三角波信号输入至电流控制子系统进行扫频，光电探测子系统得到的光谱信号为G(ω)，加入正弦波信号调制后的光谱信号改变为G(ω′)，其中ω′＝ω+AsinΩt+θ，θ为由于电路结构导致的相位误差；正弦信号AsinΩt、余弦信号AcosΩt和光谱信号G(ω)分别输入至两个乘法器，根据傅里叶变换原理，经过低通滤波器滤除高频信号后分别得到：其中，ω₀取为光谱信号的任意频率位置，两个结果平方相加，再经过开方运算电路之后可以得到误差信号该误差信号与调制信号幅度和光谱信号的一次谐波成正比；通过比例积分运算得到误差信号。