[发明专利]光学频率梳的锁定方法及锁定电路

说明书

本申请适用于激光器技术领域，提供了一种光学频率梳的锁定方法及锁定电路，该方法包括：获取第一误差电信号；对所述第一误差电信号进行比例运算，得到第一目标信号，以及对所述第一误差电信号进行至少两次积分运算，得到至少两个第一积分信号；将所述第一目标信号以及各个所述第一积分信号相加，得到第一反馈调节信号；根据所述第一反馈调节信号调节激光器的泵浦的驱动电流，根据所述驱动电流对载波包络相移频率进行锁定。本申请可以一定程度上解决目前不能较好地锁定光学频率梳的频率分量的问题。

本申请要求于2021年6月1号在中国专利局提交的、申请号为202110608244.8、发明名称为“光学频率梳的锁定方法及锁定电路”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请属于激光器技术领域，尤其涉及一种光学频率梳的锁定方法及锁定电路。

背景技术

随着科学技术的发展，激光器领域的研究取得了突飞猛进的成果。这些领域的发展又促使了电控飞秒锁模脉冲激光器技术的空前发展，诞生了众所周知的“飞秒光梳技术”。光学频率梳由于其在频率覆盖范围广且谱线线宽较小，因此，被广泛应用于光学频率测量、光频标以及精密测距等领域。

光学频率梳主要有两个频率分量，一个是重复频率，一个是载波包络相移频率。要得到稳定的光学频率梳，必须对重复频率和载波包络相移频率同时进行锁定。

对于重复频率的锁定，主要是通过控制激光器的腔长实现，而控制激光器的腔长一般是通过电光调制晶体和压电陶瓷(PZT)进行控制。载波包络相移频率的锁定方法包括反馈调节泵浦功率的方法以及通过电光晶体控制色散方法等。反馈调节泵浦功率的方法是通过调制泵浦管驱动电流来实现锁定的，通常受限于激光管的调制带宽，锁定带宽难以突破。而采用电光调制晶体控制色散实现锁定的方法，由于电光调制晶体的响应速度快，可以提高锁定带宽。

锁定带宽大时可以更好地抑制噪声，因此，好的锁定系统的锁定带宽也要尽可能地大。但是对于飞秒光梳的两个频率分量来说，在控制时会互相影响，比如，控制色散的电光调制晶体在对载波包络相移频率进行锁定时会对重复频率的锁定造成影响，控制折射率的电光调制晶体在对重复频率进行锁定时会对载波包络相移频率的锁定造成影响。因此，在进行锁定时为了长期稳定运行，只能均衡地控制两个频率分量的带宽锁定效果，很难做到单一地追求某一频率分量的宽带锁定效果。

因此，目前还没有一种较好地锁定光学频率梳的频率分量的方法。

发明内容

本申请实施例提供了一种光学频率梳的锁定方法及锁定电路，可以一定程度上解决目前不能较好地锁定光学频率梳的频率分量的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种光学频率梳的锁定方法，包括：

获取第一误差电信号；

对上述第一误差电信号进行比例运算，得到第一目标信号，以及对上述第一误差电信号进行至少两次积分运算，得到至少两个第一积分信号；

将上述第一目标信号以及各个上述第一积分信号相加，得到第一反馈调节信号；

根据上述第一反馈调节信号调节激光器的泵浦的驱动电流，根据上述驱动电流对载波包络相移频率进行锁定。

可选地，上述获取第一误差电信号，包括：

获取载波包络相移频率信号；

将上述载波包络相移频率信号输入至第一带通滤波器中进行滤波，得到第一滤波信号，上述第一带通滤波器的带宽为锁定到射频参考信号的重复频率的一半；

将上述第一滤波信号与第一混频信号进行混频，得到第二目标信号；

将上述第二目标信号进行带通滤波、放大以及分频，得到第一分频信号；