[发明专利]一种基于锁相原理的光学频率梳

权利要求书

1.一种基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：包括

参考源模块，产生高稳定度的参考时钟信号；

波形整形模块，用于完成反馈信号的波形整形；

光电转换模块，用于将激光器的输出信号转换为电信号；

主控制器模块，用于实现锁相的相关功能；

驱动模块，用于驱动与激光器相关的运动器件；

可调谐光源，用于产生最终的重频信号。

2.按照权利要求1所述的基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：所述参考源模块输出信号以及激光器输出经光电转换模块后的电信号与波形整形模块相连，波形整形模块的输出与主控制器模块相连，主控制器与驱动模块相连，驱动模块控制激光器的部件影响激光器的输出频率。

3.按照权利要求2所述的基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：所述参考源模块包括一个50M的Rb钟以及相关配套电路，Rb钟输出频率为50M，频率准确率真空环境下优于±5×10^-10，漂移率≤1×10^-12/day，单边带相位噪声最大≤-100dBc/Hz@10Hz最小为≤-160dBc/Hz@10kHz。

4.按照权利要求2所述的基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：所述波形整形模块包括电压比较器，将Rb钟及激光器经过光电转换后的波形整形为等占空比的方波。

5.按照权利要求2所述的基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：所述光电转换模块包括光电转换器件及相关电路，负责将激光器输出的信号转换为电信号送波形整形电路。

6.按照权利要求2所述的基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：所述主控制器模块由FPGA及其外围外设构成，负责完成与锁相功能相关的分频、数字鉴相、k值滤波以及PI计算等功能。

7.按照权利要求2所述的基于锁相原理的光学频率梳，其特征在于：所述驱动模块及可调谐光源包括了伺服系统，PZT以及光源，其中伺服系统用于驱动光源中的腔长步进电机和锁模步进电机，PZT在光源内部用于微调激光器的腔长。

8.一种激光稳频方法，其特征在于：将光信号进行光电转换，对转换后的信号进行数字鉴相。

9.按照权利要求8所述的激光稳频方法，其特征在于：利用Rb钟作为参考源对激光器的输出重频进行锁定，并通过可重配置的FPGA实现PID和数字鉴相功能，通过对FPGA的更改实现对系统整体性能和参数的更改。