[发明专利]锁定光通信波段双激光器频率的装置及方法

摘要

本发明公开了一种同时锁定光通信波段双激光器频率的装置与方法。对激光信号进行相位调制产生单光子边带信号，利用偏振复用结合单光子多波长调制通过分别独立解调离散的数字脉冲信号提取对应单一调制频率的误差信号，将误差信号加载到相应压控振荡器的电压调谐端口，通过改变输出射频信号频率从而调谐单光子边带频率，实现了实时锁定双激光器频率到一台保偏光纤光栅的快轴透射峰与慢轴透射峰，同时获得了两束高频率稳定性激光输出。本发明解决了激光频率与参考频率失谐较大时或者激光器不能频率调谐时，无法锁定激光器频率的问题。本发明结构紧凑，操作方便，稳定性高，系统成本低且工作效率高，可应用于精密测量，量子通信，高分辨光谱等领域。

主权项

1.一种锁定光通信波段双激光器频率的装置，其特征在于：包括第一激光系统和第二激光系统；所述第一激光系统包括第一激光器（1），所述第一激光器（1）输出沿保偏光纤慢轴传输的单频线偏振激光依次经过保偏光纤连接的第一保偏光纤隔离器（2）、第一保偏光纤衰减器（3）、第一保偏光纤电光调制器（4）后进入保偏光纤偏振合束器（5）的第一输入端；所述第二激光系统包括第二激光器（16），所述第二激光器（16）输出沿保偏光纤慢轴传输的单频线偏振激光依次经过保偏光纤连接的第二保偏光纤隔离器（17）、第二保偏光纤衰减器（18）、第二保偏光纤电光调制器（19）后进入保偏光纤偏振合束器（5）的第二输入端；所述保偏光纤偏振合束器（5）的输出端通过保偏光纤与保偏光纤光栅（6）的输入端相连，所述保偏光纤光栅（6）的输出端通过保偏光纤与保偏光纤耦合器（7）的输入端相连，所述保偏光纤耦合器（7）的第一输出端通过保偏光纤与单光子探测器（8）的输入端相连；所述单光子探测器（8）的第一输出端与第一锁相放大器（11）的输入端相连，所述第一锁相放大器（11）的第一输出端与第一模拟比例积分微分控制器（14）的输入端相连，所述第一锁相放大器（11）的第二输出端与示波器（15）的第一输入端相连，所述第一锁相放大器（11）的调制输出端与第一加法器（10）的第一输入端相连，所述第一加法器（10）的第二输入端与第一射频源（9）的输出端相连，所述第一加法器（10）的输出端与第二加法器（13）的第一输入端相连，所述第一模拟比例积分微分控制器（14）的输出端与第二加法器（13）的第二输入端相连，所述第二加法器（13）的输出端与第一压控振荡器（12）的输入端相连，所述第一压控振荡器（12）的输出端与第一保偏光纤电光调制器（4）的调制输入端相连；所述单光子探测器（8）的第二输出端与第二锁相放大器（22）的输入端相连，所述第二锁相放大器（22）的第一输出端与第二模拟比例积分微分控制器（25）的输入端相连，所述第二锁相放大器（22）的第二输出端与示波器（15）的第二输入端相连，所述第二锁相放大器（22）的调制输出端与第三加法器（21）的第一输入端相连，所述第三加法器（21）的第二输入端与第二射频源（20）的输出端相连，所述第三加法器（21）的输出端与第四加法器（24）的第一输入端相连，所述第二模拟比例积分微分控制器（25）的输出端与第四加法器（24）的第二输入端相连，所述第四加法器（24）的输出端与第二压控振荡器（23）的输入端相连，所述第二压控振荡器（23）的输出端与第二保偏光纤电光调制器（19）的调制输入端相连。