[发明专利]一种相干激光频率测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种相干激光频率测量方法及装置，属于相干激光频率测量方法，所述的一种相干激光频率测量方法包括以下步骤：步骤一、光频测量系统建立，步骤二、光学拍频频率的符号确定，步骤三载波包络偏置频率的符号确定；步骤四、计算相干激光频率。本方法能够完成不同光频梳设定参数下的光频测量，满足激光频率快速测量应用需求，为实时激光测量奠定基础。

技术领域

本发明属于相干激光频率测量方法，特别涉及一种相干激光频率测量方法及装置。

背景技术

当前，测量光学频率(ν)普遍利用光频梳测量装置，通过测量单频激光与光频梳之间的光学拍频频率(f_beat)，以及结合光频梳重复频率(f_rep)及载波包络偏置频率(f_ceo)，综合计算待测单频激光频率，即ν＝N·f_rep+f_ceo+f_beat。然而，在实际测量中，还需要确定单频激光所处光频梳纵模的序数(N)。为此，需要调节光频梳重复频率，完成不同光频梳设定参数下的光频测量。可以看出，上述测量方式无法满足实时光频测量。

发明内容

本方法能够完成不同光频梳设定参数下的光频测量，满足激光频率快速测量应用需求，为实时激光测量奠定基础，满足快速实时激光测频应用需求。

为了实现上述目的，本发明采用以下方法实现的：所述的相干激光频率测量方法采用以下几个步骤实现的，包括以下步骤

步骤一：建立光频测量系统，利用两台光频梳系统，将待测单频激光分别连接至两台光频梳，所述光频梳系统的重复频率分别为f_rep1和f_rep2(f_rep1≈f_rep2＞0且f_rep1＝f_rep，f_rep2＝f_rep+Δf_rep)；载波包络偏置频率分别为f_ceo1和f_ceo2(f_ceo1＝f_ceo，f_ceo2＝f_ceo+Δf_ceo)；利用光学拍频探测模块分别获得光学拍频频率f_beat1和f_beat2(|f_beat1|≤f_rep1/2且|f_beat2|≤f_rep2/2)；步骤二：利用所述两台光频梳系统中载波包络偏置频率锁相环，分别独立锁定载波包络偏置频率f_ceo1和f_ceo2，通过增大或减小重复频率f_rep1和f_rep2，根据光学拍频频率f_beat1和f_beat2的变化趋势来确定所述光学拍频频率的符号；

步骤三：利用两台光频梳系统中的重复频率锁相环，分别独立锁定重复频率f_rep1和f_rep2，根据光学拍频频率f_beat1和f_beat2的变化趋势来确定载波包络偏置频率的符号；

步骤四：通过扫描相干激光频率，计算光学拍频频率差绝对值，进一步计算相干激光在两台光频梳频域内纵模对序数，从而计算相干激光频率。