用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置，屬于激光器技術領域。該裝置：用于供激光器的激光光束通過的無源腔、用于探測透過所述無源腔的激光光束的強度并輸出光檢信號的光電檢測模塊、用于產生同步參考信號和調制信號的調制信號發生器、用于采用所述同步參考信號對所述光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓的相檢波模塊、以及用于根據所述糾偏電壓調整所述激光器的激光光束的頻率的壓電晶體驅動器；所述相檢波模塊分別與所述光電檢測模塊和所述壓電晶體驅動器電連接；所述調制信號發生器分別與所述相檢波模塊和所述壓電晶體驅動器電連接。本實用新型專利技術提高了激光器輸出頻率的長期穩定度。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及激光器
，特別涉及一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置。
技術介紹
激光器，是利用受激輻射原理使光在某些受激發的物質中放大或振蕩發射的器件。由于激光光束細小、方向性好、以及帶著巨大的功率，激光器廣泛運用于工業、農業、精密測量和探測、通訊與信息處理、醫療、軍事等各方面。隨著激光器的應用范圍越來越廣泛，對激光器輸出頻率的長期穩定度要求越來越高?，F有技術提供了一種提高激光器長期穩定度的裝置。該裝置包括熱沉、溫度控制器和觀測模塊。熱沉托住置于激光器中的激光增益介質，并與激光增益介質熱接觸；溫度控制器·與熱沉熱接觸，間接調節激光增益介質的溫度；觀測模塊與溫度控制器連接，用于測量激光輸出頻率，并根據激光輸出頻率調整溫度控制器的溫度。在實現本技術的過程中，專利技術人發現現有技術至少存在以下問題激光器本身對激光增益介質的環境溫度有一定的精度限制，現有技術控制激光增益介質的溫度僅在一定精度的范圍內提高激光器長期穩定度。針對激光器頻率穩定度精度要求很高的重力梯度儀等高精度設備而言，現有技術無法滿足其高精度激光穩頻的要求。
技術實現思路
為了進一步提高激光器輸出頻率的長期穩定度，本技術實施例提供了一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置。所述技術方案如下—種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置，所述裝置包括用于供激光器的激光光束通過的無源腔、用于探測透過所述無源腔的激光光束的強度并輸出光檢信號的光電檢測模塊、用于產生同步參考信號和調制信號的調制信號發生器、用于采用所述同步參考信號對所述光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓的相檢波模塊、以及用于根據所述糾偏電壓調整所述激光器的激光光束的頻率的壓電晶體驅動器；所述相檢波模塊分別與所述光電檢測模塊和所述壓電晶體驅動器電連接；所述調制信號發生器分別與所述相檢波模塊和所述壓電晶體驅動器電連接。其中，所述裝置還包括用于將所述調制信號發生器輸出的調制信號先進行三分頻再施加于所述壓電晶體驅動器分頻器；所述分頻器連接在所述調制信號發生器和所述壓電晶體驅動器之間。 具體地，所述光電檢測模塊為光電倍增管。其中，所述激光器包括產生并輸出激光光束的激光管；所述激光管包括用于放大或振蕩所述激光以控制所述激光輸出方向與頻率的腔鏡；所述壓電晶體驅動器為安裝在所述腔鏡上的壓電陶瓷片。本技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果是通過無源腔從所述激光光束中選擇出預定頻率的激光信號；光電檢測模塊探測無源腔選擇出的激光信號強度并輸出光檢信號，調制信號發生器產生同步參考信號；相檢波模塊根據同步參考信號對光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓，壓電晶體驅動器根據糾偏電壓調整激光器輸出激光的頻率；能夠主動基于激光器外圍電路對激光器進行頻率的穩定，不受激光器本身的精度限制，提高了激光器的輸出頻率的長期穩定度，滿足高精度設備的需求。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本技術實施例中提供的一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置的示意圖。具體實施方式·為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本技術實施方式作進一步地詳細描述。實施例參見圖I，本技術實施例提供了一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置。該激光器包括產生并輸出激光光束的激光管I。其中，該裝置包括用于供激光器的激光光束通過的無源腔2、用于探測透過無源腔2的激光光束的強度并輸出光檢信號的光電檢測模塊3、用于產生同步參考信號和調制信號的調制信號發生器4、用于采用同步參考信號對光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓的相檢波模塊5、以及用于根據糾偏電壓調整該激光光束的頻率的壓電晶體驅動器7。其中，相檢波模塊5分別與光電檢測模塊3和壓電晶體驅動器7電連接；調制信號發生器4分別與相檢波模塊5和壓電晶體驅動器7電連接。具體地，激光管I為傳統意義上的激光光源，用以產生激光光束。一般地，激光管I包括用于在激勵作用下實現粒子數反轉以產生激光輸出的激光增益介質、用于提供產生激勵作用的能量的泵浦源和用于放大或振蕩激光以控制激光輸出方向與頻率的腔鏡。此為現有技術，不再詳述。其中，壓電晶體驅動器7可以是安裝在激光管I中腔鏡上的壓電陶瓷片。由于它的電致伸縮特性，當在其被施加相檢波模塊5輸出的不同糾偏電壓時，會使激光管I中的腔長發生改變，從而引起激光光束輸出頻率的變化，最終實現激光管I輸出頻率信號的穩定。具體地，無源腔2為一個金屬螺旋腔體，用于對射入的激光光束進行選頻輸出。假設激光管I輸出的激光光束頻率為f’;無源腔2的中心頻率為f ;則無源腔2將射入其中的頻率符合f 的激光信號輸出。具體地，光電檢測模塊3檢測透過無源腔2的激光光束的強度，并輸出光檢信號。該光電檢測模塊3可以為光電倍增管。具體地，調制信號發生器4用于產生低頻信號分別至相檢波模塊5和壓電晶體驅動器7。具體地，相檢波模塊5為一個相位檢測裝置，用于將調制信號發生器4產生的低頻信號作為同步參考信號，將第二光檢信號作為鑒相信號，分別對兩者進行相位檢測，并輸出糾偏電壓至壓電晶體驅動器7。從而引起激光管I的輸出頻率的變化，提高激光管I的輸出信號頻率的長期穩定度。其中，該裝置還包括分頻器6，該分頻器6連接在調制信號發生器4和壓電晶體驅動器7之間，用于將調制信號發生器4輸出的調制信號先進行三分頻，再施加于壓電晶體驅動器7?？紤]到激光系統本身譜線中心點存在頻率不單一的情況，加入了分頻器6對輸入壓電晶體驅動器7的調制信號進行三分頻，這樣可以很好的消除激光本底的影響。本技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果是通過無源腔從所述激光光束中選擇出預定頻率的激光信號；光電檢測模塊探測無源腔選擇出的激光信號強度并輸出光檢信號，調制信號發生器產生同步參考信號；相檢波模塊根據同步參考信號對光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓，壓電晶體驅動器根據糾偏電壓調整激光器輸出激光的頻率；能夠主動基于激光器外圍電路對激光器進行頻率的穩定，不受激光器本身的精度限·制，提高了激光器的輸出頻率的長期穩定度，滿足高精度設備的需求。以上所述僅為本技術的較佳實施例，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。權利要求1.一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置，其特征在于，所述裝置包括 用于供激光器的激光光束通過的無源腔、用于探測透過所述無源腔的激光光束的強度并輸出光檢信號的光電檢測模塊、用于產生同步參考信號和調制信號的調制信號發生器、用于采用所述同步參考信號對所述光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓的相檢波模塊、以及用于根據所述糾偏電壓調整所述激光器的激光光束的頻率的壓電晶體驅動器；所述相檢波模塊分別與所述光電檢測模塊和所述壓電晶體驅動器電連接；所述調制信號發生器分別與所述相檢波模塊和所述壓電晶體驅動器電連接。2.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 用于將所述調制信號發生器輸出的調制信號先進行三分頻再施加于所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于提高激光器長期穩定度的穩頻裝置，其特征在于，所述裝置包括：用于供激光器的激光光束通過的無源腔、用于探測透過所述無源腔的激光光束的強度并輸出光檢信號的光電檢測模塊、用于產生同步參考信號和調制信號的調制信號發生器、用于采用所述同步參考信號對所述光檢信號進行相位檢測并輸出糾偏電壓的相檢波模塊、以及用于根據所述糾偏電壓調整所述激光器的激光光束的頻率的壓電晶體驅動器；所述相檢波模塊分別與所述光電檢測模塊和所述壓電晶體驅動器電連接；所述調制信號發生器分別與所述相檢波模塊和所述壓電晶體驅動器電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：詹志明，雷海東，
申請(專利權)人：江漢大學，
類型：實用新型
國別省市：