[发明专利]一种重复频率锁定装置及方法

摘要

本发明提供了一种重复频率锁定装置，具有：第一分束器；细调节部，用于对激光器的重复频率进行细调节，包括第一光电二极管、高压差频信号发生电路以及压电陶瓷，该压电陶瓷在高压差频信号的驱动下伸长或缩短，改变光学镜片的位置从而实现细调节；粗跟踪部，用于对激光器的重复频率进行粗跟踪，包括精密步进电机以及步进电机驱动器；数模转换电路，用于将高压差频信号转换为对应的数字信号；控制部，根据数字信号及预设程序对步进电机驱动器进行控制，从而实现对粗调节的控制。本发明还提供了一种重复频率锁定方法，该装置及方法能够实现较大范围内的精确调节，能够将激光器的重复频率锁定在预定的重复频率。

主权项

1.一种重复频率锁定装置，用于将激光器的重复频率锁定至预定重复频率，该激光器具有激光腔以及设置在该激光腔端部的光学镜片，其特征在于，具有：第一分束器，设置在所述激光器的输出光路上，将所述激光器输出的激光分成输出束以及信号束；细调节部，用于对所述激光器的重复频率进行细调节，包括设置在所述信号束光路上并将所述信号束转变为电信号的第一光电二极管、接收所述电信号并获得高压差频信号的高压差频信号发生电路以及承载有所述光学镜片的压电陶瓷，该压电陶瓷在所述高压差频信号的驱动下伸长或缩短，改变所述光学镜片的位置从而实现所述细调节；粗跟踪部，用于对所述激光器的重复频率进行粗跟踪，包括步进电机以及步进电机驱动器，所述步进电机承载有所述压电陶瓷，在所述步进电机驱动器的驱动下改变所述压电陶瓷的位置，从而实现所述粗跟踪；模数转换电路，与所述高压差频信号发生电路连接，用于将所述高压差频信号分压后转变为对应的数字信号；控制部，接收所述数字信号，并根据所述数字信号及预设程序对所述步进电机驱动器进行控制，从而实现对所述粗跟踪的控制，其中，还具有一种基于所述重复频率锁定装置的重复频率锁定方法，用于将激光器的重复频率锁定至预定重复频率，该激光器具有激光腔以及设置在该激光腔端部的光学镜片，包括如下步骤：步骤1，打开所述激光器，采用第一分束器将所述激光器输出的激光分为输出束和信号束；步骤2，采用第一光电二极管接收所述信号束并将其转变为与所述激光器当前的重复频率相对应的电信号，将该电信号与具有一定频率的定频正弦信号混合后提取差频信号并放大输出，得到高压差频信号；步骤3，采用模数转换电路将所述高压差频信号进行分压，转变为与所述高压差频信号相对应的数字信号，并将该数字信号传输给控制部；步骤4，将所述高压差频信号直接输出到所述压电陶瓷上，所述压电陶瓷被所述高压差频信号驱动而伸长或缩短，带动所述光学镜片的位置发生变化，改变所述激光腔的长度，从而改变所述激光器输出的重复频率，使所述激光器的重复频率与所述定频正弦信号的频率一致；步骤5，调节所述定频正弦信号的频率，进行细调节范围测试，得到细调节范围，控制部对该细调节范围进行存储；步骤6，将所述定频正弦信号调节至与所述预定重复频率一致，重复步骤2至步骤3，得到此时的高压差频信号所对应的数字信号，所述控制部判断该数字信号是否在所述细调节范围内，若该数字信号在所述细调节范围内，则进入步骤7，若该数字信号超过所述细调节范围则由所述控制部发送信号给步进电机驱动器，驱动步进电机对所述压电陶瓷的位置进行调节，带动所述光学镜片的位置发生变化，改变所述激光腔的长度，从而调节所述激光器的输出频率，直到高压差频信号所对应的数字信号落入所述细调节范围内，重复步骤2至步骤3，然后进入步骤7；步骤7，重复步骤4，使所述激光器的重复频率与所述定频正弦信号一致，即、与所述预定重复频率一致。