[发明专利]面向空间引力波探测的注入式激光锁相控制方法及装置

权利要求书

1.面向空间引力波探测的注入式激光锁相控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S100.发出主激光，用于模拟空间引力波探测中主航天器发出的激光，经过调控偏振态后分为两束，其中一束输入注入锁定系统用于对从激光进行注入锁定，另一束输入长稳控制系统用于长稳控制注入锁定系统；

S200.通过注入锁定系统，利用用于注入锁定的激光对从激光的相位进行注入锁定，从激光用于模拟本地航天器发出的激光，注入锁定后的激光分为两束，其中一束注入锁定后的激光进行功率放大后作为输出光，另一束注入锁定后的激光进入长稳控制系统；

S300.通过长稳控制系统，输入的两束激光产生干涉，锁定干涉信号的相位，输入注入锁定系统，用于控制主激光和从激光的频率漂移在注入锁定范围内。

2.根据权利要求1所述的面向空间引力波探测的注入式激光锁相控制方法，其特征在于，

所述步骤S200的具体内容为：

S201.用于注入锁定的激光输入注入锁定系统，经声光调制器对主激光器和从激光器的频率相位进行锁定；

S202.利用光学衰减片对用于注入锁定的激光的光强进行衰减，用于模拟空间引力波探测主航天器的发出激光到达从航天器时的激光光强；

S203.而后进入循环器，根据锁定的频率相位差对从激光器的从激光进行注入锁定，调制后的从激光经功率放大后由第二分束器分为两束。

3.根据权利要求1所述的面向空间引力波探测的注入式激光锁相控制方法，其特征在于，

所述步骤S300的具体内容为：

S301.两束输入到长稳控制系统的激光在光纤耦合器中产生干涉；

S302.经光电探测器，将干涉信号转化为电信号；

S303.然后与超稳时钟产生的“标准信号”进行混频；

S304.将混频信号输入到锁相环，锁相环输出电压调制信号；

S305.采用电压调制信号调节声光调制器，对混频后的干涉信号的相位进行锁定，使得主、从激光器的频率漂移在注入锁定范围内，以保证注入锁定不失锁。

4.根据权利要求1所述的面向空间引力波探测的注入式激光锁相控制方法，其特征在于，

所述步骤S100的具体内容为：

S101.主激光器发出主激光；

S102.主激光经过法拉第隔离器后，使用光纤偏振控制器调控激光的偏振态，以和从激光器的偏振态一致；

S103.调控后的主激光经第一分束器分为两束。

5.根据权利要求1所述的面向空间引力波探测的注入式激光锁相控制方法，其特征在于，

S101.主激光器发出毫瓦量级的主激光，用于模拟空间引力波探测中主航天器发出的激光；

S102.主激光经过法拉第隔离器后，使用光纤偏振控制器调控激光的偏振态，以和从激光器的偏振态一致；其中，从激光用于模拟本地航天器发出的激光；

S103.调控后的主激光经第一分束器分为两束，其中一束输入注入锁定系统用于注入锁定，另一束输入长稳控制系统用于长稳控制；

S201.用于注入锁定的激光输入注入锁定系统，经声光调制器对主激光器和从激光器的频率相位进行锁定；

S202.利用光学衰减片对用于注入锁定的激光的光强衰减为100pW量级激光光强，用于模拟空间引力波探测主航天器的发出激光到达从航天器时的100pW量级激光光强；

S203.而后进入循环器，根据锁定的频率相位差对从激光器的从激光进行注入锁定，将光束的功率从100pW量级放大到100mW量级，经第二分束器分为两束，其中一束进行功率放大后作为输出光，以达到空间引力波探测的瓦量级需求，另一束进入长稳控制系统；

S301.两束输入到长稳控制系统的激光在光纤耦合器中产生干涉；

S302.经光电探测器，将干涉信号转化为电信号；

S303.然后与超稳时钟产生的“标准信号”进行混频；

S304.将混频信号输入到锁相环，锁相环输出电压调制信号；

S305.采用电压调制信号调节声光调制器，对混频后的干涉信号的相位进行锁定，使得主、从激光器的频率漂移在注入锁定范围内，以保证注入锁定不失锁。