[发明专利]一种基于调制转移谱稳频的法拉第激光器及其实现方法

权利要求书

1.一种基于调制转移谱稳频的法拉第激光器，其特征在于，包括法拉第激光系统、调制转移谱稳频系统、电子伺服反馈控制系统；其中，

所述法拉第激光系统输出的激光分为两束，一束作为输出激光，另一束用于稳频输入至所述调制转移谱稳频系统；

所述调制转移谱稳频系统，用于将输入的激光分为两束，一束作为泵浦光、另一束作为探测光；所述探测光与调制后的所述泵浦光在第二原子气室相互作用，将加载在所述泵浦光上的调制信号转移到所述探测光上后，然后将所述探测光转换为电信号输出到所述电子伺服反馈控制系统；其中，用于调制所述泵浦光的电光调制器与信号发生器连接，用于接收信号发生器的驱动信号对所述泵浦光进行调制；

所述电子伺服反馈控制系统，用于根据输入的所述电信号与参考信号生成反馈信号反馈至所述法拉第激光系统，用于控制所述法拉第激光系统中发光二极管驱动电路的电源电流、压电陶瓷的电流以及直接调节法拉第激光系统激光头的电流，提高反馈带宽，实现对输出激光的稳频效果；其中所述参考信号与所述驱动信号频率相同。

2.根据权利要求1所述的法拉第激光器，其特征在于，所述法拉第激光系统包括发光二极管、第一环形磁铁、第一格兰泰勒棱镜、第一原子气室、第二环形磁铁、第二格兰泰勒棱镜、谐振腔镜、压电陶瓷；所述发光二极管作为光源发出的光首先经过第一格兰泰勒棱镜进入第一环形磁铁，然后进入第一原子气室中，第一原子气室处于第一环形磁铁与第二环形磁铁所构成的均匀磁场中，通过第二环形磁铁的光通过第二格兰泰勒棱镜输出；通过第二格兰泰勒棱镜的光在谐振腔内来回反射，形成激光输出；其中，压电陶瓷紧贴于所述谐振腔镜上。

3.根据权利要求2所述的法拉第激光器，其特征在于，所述第一原子气室及第一环形磁铁、第二环形磁铁周围设置有用于对第一原子气室进行加热并控温的加热保温装置、用于减小外界磁场波动对第一原子气室影响的磁屏蔽装置。

4.根据权利要求3所述的法拉第激光器，其特征在于，第一原子气室所加的磁场为900Gs，第一原子气室的温度控制在65-70摄氏度。

5.根据权利要求2所述的法拉第激光器，其特征在于，所述第一格兰泰勒棱镜与所述第二格兰泰勒棱镜相互正交。

6.根据权利要求2所述的法拉第激光器，其特征在于，所述调制转移谱稳频系统包括第一半波片、第一偏振分光棱镜、第二半波片、电光调制器、第一反射镜、第三半波片、第二反射镜、第二原子气室、第二偏振分光棱镜、光电探测器；用于稳频的激光首先经第一半波片、第一偏振分光棱镜分为两束，一束作为泵浦光、另一束作为探测光；泵浦光经过第二半波片后进入电光调制器进行相位的调制，再由第一反射镜、第三偏振分光棱镜反射至第二原子气室中；所述探测光由第二反射镜反射后进入第二原子气室中。

7.根据权利要求6所述的法拉第激光器，其特征在于，所述电子伺服反馈控制系统包括信号发生器、混频器、比例积分微分反馈电路；信号发生器提供的所述参考信号与所述电信号共同进入所述混频器进行混频，解调出的调制转移谱信号作为误差信号输出至比例积分微分反馈电路中。