[发明专利]一种超稳激光器的自动锁定及重锁系统及其工作方法在审

专利信息
申请号: 201911063389.3 申请日: 2019-10-31
公开(公告)号: CN110783806A 公开(公告)日: 2020-02-11
发明(设计)人: 焦东东;张林波;刘涛;董瑞芳;张首刚 申请(专利权)人: 中国科学院国家授时中心
主分类号: H01S3/094 分类号: H01S3/094;H01S3/13
代理公司: 61200 西安通大专利代理有限责任公司 代理人: 李鹏威
地址: 710600 陕*** 国省代码: 陕西;61
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要: 发明公开了一种超稳激光器的自动锁定及重锁系统及其工作方法,包括电光调制器、第一波片、偏振分光棱镜、第二波片、光学参考腔、监测单元、光电探测器、运算控制单元、鉴频单元、比例积分控制电路(PI)以及电压驱动器,通过激光器的输出频率与光学参考腔产生共振,再通过运算控制单元调节比例积分控制电路(PI)的参数,从而实现超稳激光器的自动锁定;同时,利用监测单元对超稳激光器的锁定状态进行监测,以对失锁后的激光器能够进行重新锁定,本发明的优点在于提高了激光器成功锁定的概率,降低了激光器锁定过程所需的时间,同时也保证了激光器锁定的质量,加快了超稳激光器的商用化及空间应用的过程。
搜索关键词: 激光器 锁定 比例积分控制 运算控制单元 光学参考 监测单元 自动锁定 波片 电路 偏振分光棱镜 电光调制器 电压驱动器 光电探测器 空间应用 输出频率 商用化 锁系统 共振 鉴频 失锁 概率 监测 保证 成功
【主权项】:
1.一种超稳激光器的自动锁定及重锁系统,其特征在于,包括电光调制器(1)、第一波片(2)、偏振分光棱镜(3)、第二波片(4)、光学参考腔(5)、监测单元(6)、光电探测器(9)、运算控制单元(7)、鉴频单元、比例积分控制电路(PI)以及电压驱动器(11),其中,所述激光器输出光首先经过电光调制器(1);所述电光调制器(1)用于对光进行相位调制,所述被调制的光经过第一波片(2)与偏振分光棱镜(3)调节进入光学参考腔(5)的光功率;所述进入光学参考腔(5)的光,其中前端腔镜的透射光与反射光用于解调光学误差信号至射频段,后端腔镜透射光用于监测超稳激光的锁定状态;/n所述透射光与反射光经第二波片(4)与偏振分光棱镜(3)引导进入鉴频单元,鉴频单元得到系统的误差信号送入到比例积分控制电路(PI),比例积分控制电路(PI)通过误差信号进行计算得到需要输出的反馈信号,包括一路快速反馈信号和一路慢速反馈信号,其中,所述快速反馈信号用于伺服控制激光器的快速抖动;慢速反馈信号用于伺服控制激光器的慢速频率漂移;/n所述运算控制单元(7)用于控制调节电压驱动器(11)的输出电压以控制激光器的输出频率,使激光器的输出光频率与光学参考腔(5)共振,所述运算控制单元(7)还用于对比例积分控制电路(PI)的参数进行优化。/n
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院国家授时中心,未经中国科学院国家授时中心许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201911063389.3/,转载请声明来源钻瓜专利网。

同类专利
  • 光纤激光器作为泵浦源的腔内泵浦光参量振荡器-201710199713.9
  • 张兆伟;李野;王国峰 - 华中科技大学
  • 2017-03-30 - 2020-02-14 - H01S3/094
  • 本发明公开了一种光纤激光器作为泵浦源的腔内泵浦光参量振荡器,光纤激光器的泵浦源发射单模增益光纤吸收带内的激光,经合束器后进入单模增益光纤,形成粒子数反转,并在光纤激光器谐振腔内形成激光振荡;非线性晶体置于光纤激光器谐振腔内,腔内振荡的激光经过非线性晶体,会产生OPO信号光和OPO闲频光;OPO信号光的谐振腔与光纤激光器谐振腔部分重合,可以有效地降低OPO的振荡阈值并提高功率转换效率。本发明将非线性晶体置于一对曲面镜之间,并利用输出耦合镜和高反镜来增加OPO信号光腔的腔长,可以降低OPO信号和泵浦光在非线性晶体内的光斑面积,达到进一步降低OPO振荡阈值的目的;可以有效地降低OPO的振荡阈值,提高OPO的功率转换效率且结构简单。
  • 一种超稳激光器的自动锁定及重锁系统及其工作方法-201911063389.3
  • 焦东东;张林波;刘涛;董瑞芳;张首刚 - 中国科学院国家授时中心
  • 2019-10-31 - 2020-02-11 - H01S3/094
  • 本发明公开了一种超稳激光器的自动锁定及重锁系统及其工作方法,包括电光调制器、第一波片、偏振分光棱镜、第二波片、光学参考腔、监测单元、光电探测器、运算控制单元、鉴频单元、比例积分控制电路(PI)以及电压驱动器,通过激光器的输出频率与光学参考腔产生共振,再通过运算控制单元调节比例积分控制电路(PI)的参数,从而实现超稳激光器的自动锁定;同时,利用监测单元对超稳激光器的锁定状态进行监测,以对失锁后的激光器能够进行重新锁定,本发明的优点在于提高了激光器成功锁定的概率,降低了激光器锁定过程所需的时间,同时也保证了激光器锁定的质量,加快了超稳激光器的商用化及空间应用的过程。
  • 一种太赫兹波参量源选频及频率调谐方法及其装置-201911054608.1
  • 张瑞亮;耿利杰;翟玉生;张志峰;杨坤;刘楠楠;郝蕴琦;翟凤潇 - 郑州轻工业学院
  • 2019-10-31 - 2020-02-07 - H01S3/094
  • 本发明提出了一种太赫兹波参量源选频及频率调谐方法及其装置;两束相互交叉的泵浦光激发同时具有红外活性和拉曼活性的非线性晶体中的横向光学声子模,产生受激电磁耦子散射(SPS),利用交叉泵浦来限定SPS的相位匹配关系,实现Stokes光及相对应的THz波的选频,通过连续改变两束泵浦光的交叉角度,实现相干窄带Stokes光和THz波的频率的连续调谐;实现交叉泵浦的一种方案为:利用泵浦光掠入射非线性晶体侧面并发生全反射,入射泵浦光与反射泵浦光构成交叉泵浦形式,通过旋转非线性晶体,改变泵浦光对晶体侧面的入射角及全反射角,实现相位匹配关系的改变;其有益效果是:本发明不需要单独的Stokes光种子源,而且能够在亚ns激光泵浦情况下使用,具有结构简单、操作方便、经济成本低、产生THz波效率较高等优势。
  • 一种光学参量振荡器-201920726100.0
  • 赵东锋;陈旸;肖增军;朱波星 - 中国科学技术大学
  • 2019-05-20 - 2020-01-31 - H01S3/094
  • 一种光学参量振荡器,包括:泵浦激光源装置,用于产生泵浦光;泵浦光控制装置,用于接收泵浦光,并对泵浦光的光斑尺寸和偏振方向进行调节,包括双色镜,并将调节后的泵浦光通过双色镜导出;谐振腔装置,包括非线性光学晶体、高反射率腔镜以及输出耦合镜,其中,非线性光学晶体设于高反射率腔镜和输出耦合镜之间,非线性光学晶体用于接收双色镜导出的泵浦光并实现生成信号光和闲频光,并将其导出至高反射率腔镜;高反射率腔镜的法线方向与泵浦光方向设有预设夹角,用于反射泵浦光至非线性光学晶体,以使反射的泵浦光与入射的泵浦光在晶体内部形成准共线,信号光和闲频光依次通过双色镜和输出耦合镜输出。
  • 低成本二阶拉曼放大器-201921216533.8
  • 张猛;吴忠;陈利民;王玮;肖卫红;郑元伟;李由;熊铖;龙诺亚;郭建文;宋奕;任阳阳;张菡;张祥忠;刘晓波 - 贵州电网有限责任公司信息中心
  • 2019-07-30 - 2020-01-17 - H01S3/094
  • 本实用新型提供一种低成本二阶拉曼放大器,包括:拉曼泵浦激光器接泵浦分光器的输入端,泵浦分光器的两个输出端分别接输入信号泵浦合波器的反射端和输出信号泵浦合波器的反射端;输入信号泵浦合波器的信号端接光输入信号,公共端接第一增益调整模块的输入端,第一增益调整模块的输出端接拉曼增益光纤一端,拉曼增益光纤另一端接第二增益调整模块的输入端,第二增益调整模块的输出端接输出信号泵浦合波器的公共端,输出信号泵浦合波器的信号端输出光输出信号;光输入信号的波长位于泵浦激光器的泵浦光的二阶拉曼频移处。本实用新型实现了低成本的且增益平坦的宽带二阶拉曼放大器。
  • 光学传输系统和相关的远程光学泵浦放大器(ROPA)和方法-201680023204.4
  • 张道一;菲利普·安德烈·派瑞尔;赫尔威·A·菲瑞尔 - 海王星海底IP有限公司
  • 2016-03-04 - 2020-01-17 - H01S3/094
  • 一种设备包含远程光学泵浦放大器(ROPA)(110、112、130、132、200、300、400、500、600、700、800、900、1014、1018、1308a‑1308m)。所述ROPA包含旁通滤波器(204、304、804a、804b、904a、904b、1104、1204a、1204b),所述旁通滤波器被配置成接收光学信号和第一泵浦功率并且分离所述光学信号与所述第一泵浦功率。所述ROPA还包含放大器(206、306、806a、806b、906a、906b、1106、1206a、1206b),所述放大器被配置成从所述旁通滤波器接收所述光学信号并且放大所述光学信号。所述ROPA进一步包含光学组合器/多路复用器(208、308、402‑404、502‑504、602‑604、702‑704、808、908、1102c和1120),所述光学组合器/多路复用器被配置成:从所述旁通滤波器接收所述第一泵浦功率;接收至少第二和第三泵浦功率;组合所述第一、第二和第三泵浦功率中的至少两者;以及向所述ROPA内的不同位置提供不同的泵浦功率或泵浦功率组合以馈给所述放大器。
  • 信号泵浦合波器-201921097354.7
  • 田婧妍 - 田婧妍
  • 2019-07-12 - 2020-01-03 - H01S3/094
  • 本实用新型提供的第一种信号泵浦合波器基于一熔融拉锥型WDM器件;包括:合波器本体,合波器本体一端连接有信号端和反射端,另一端连接有公共端;在信号端的尾纤上设置一段光纤光栅;光纤光栅的反射波长位于掺铒光纤放大器中掺铒光纤的C波段自发辐射光谱内;且与信号光波长不重合,与泵浦光波长也不重合。第二种信号泵浦合波器基于一薄膜型WDM器件;包括:合波器本体,合波器本体一端连接有公共端和反射端,另一端连接有信号端;在信号端的尾纤上设置一段光纤光栅;光纤光栅的反射波长位于掺铒光纤放大器中掺铒光纤的C波段自发辐射光谱内;实现了掺铒光纤放大器用更短的掺铒光纤和更低的泵浦功率实现更高的增益。
  • 一种用于酸性检测的尼罗红染料激光器-201911035852.3
  • 方昱玮;程军杰;王声波;董天浩;顾春;许立新 - 中国科学技术大学
  • 2019-10-29 - 2019-12-31 - H01S3/094
  • 本发明提出了一种用于酸性检测的尼罗红染料激光器,利用了尼罗红的溶剂化显色特性,将其与不同浓度的硫酸/乙醇溶液掺杂,得到不同掺杂浓度下的激光输出,从而达到硫酸检测的目的。同时,为了增大其检测范围,并且规避实验中出现的时间不稳定与波长漂移现象,采用新型的串联双比色皿的方法,将尼罗红/乙醇溶液与若丹明/乙醇溶液分别置于比色皿前后双腔中,得到40nm调谐范围的激光输出,且很好地抑制了输出激光的时间不稳定性。这种新型的用于酸性检测的尼罗红染料激光器在生物化学检测、激光化学、激光光谱技术等领域有着广泛的应用前景。
  • 提高1.6μm波段铒镱共掺光纤激光器转换效率的结构-201911023438.0
  • 强则煊;王昆;郁张维;罗佳佳 - 杭州纤镭光电科技有限责任公司
  • 2019-10-25 - 2019-12-20 - H01S3/094
  • 本发明公开了一种提高1.6μm波段铒镱共掺光纤激光器转换效率的结构。本发明包括半导体激光器,泵浦分束器,第一合束器、第二合束器,第一低反射率光栅,第二低反射率光栅,第一高反射率光栅,第二高反射率光栅,第一铒镱共掺光纤、第二铒镱共掺光纤和隔离器。本发明将传统的976nm泵浦功率部分转成带内谐振泵浦并联合剩余976nm泵浦共同作用于铒镱共掺增益光纤以提高1.6μm波段光纤激光器输出功率并抑制1μm波段ASE。本发明无需引入额外1μm波段辅助信号光且结构紧凑,便于系统集成。
  • 一种随机光纤激光产生系统-201920955111.6
  • 马鹏飞;来文昌;刘伟;宋家鑫;王涛;姜曼;许将明;粟荣涛;吴坚;马阎星;周朴 - 中国人民解放军国防科技大学
  • 2019-06-24 - 2019-12-20 - H01S3/094
  • 本实用新型提供了一种随机光纤激光产生系统,包括激励光产生子系统以及随机光纤激光器谐振腔;激励光产生子系统产生两路时域稳定的激励光;两路时域稳定的激励光分别从前向和后向注入到随机光纤激光器谐振腔中,随机光纤激光器谐振腔在激励光的抽运下,依赖于分布式拉曼增益和随机瑞利散射反馈实现随机光纤激光产生。本实用新型采用时域稳定激励源泵浦随机拉曼光纤激光器,抑制高阶拉曼斯托克斯随机光纤激光和输出激光噪声,实现大功率、低噪声随机光纤激光输出,为多点探测、光纤传感、光学成像等领域光纤光源设计提供新思路。
  • 基于曼彻斯特编码信号的MOPA水下无线光通信发射装置-201910956799.4
  • 徐敬;张超 - 浙江大学
  • 2019-10-10 - 2019-12-10 - H01S3/094
  • 本发明公开了一种基于曼彻斯特编码信号的MOPA水下无线光通讯发射装置,其包括产生曼彻斯特编码信号的信号处理器,信号处理器连接放大器、衰减器,衰减器连接偏置驱动器,偏置驱动器驱动激光二极管,激光二极管产生的光信号经过第一凸透镜聚焦后耦合到光纤隔离器中,光纤隔离器连接泵浦合束器,泵浦合束器的输入端还连接有泵浦激光器,光线隔离器输出端发出的光和泵浦激光器发出的泵浦光一起经泵浦合束器合束后进入掺杂光纤,掺杂光纤连接第二凸透镜、第三凸透镜、倍频KTP晶体和第四凸透镜。本发明可以实现较高的功率输出,降低高速通信系统的复杂度,提升信号的通信速率。
  • 低时间抖动皮秒脉冲输出的微片激光器系统-201610044004.9
  • 汪莎;王言彪;冯国英;周寿桓 - 四川大学
  • 2016-01-22 - 2019-12-03 - H01S3/094
  • 本发明所述低时间抖动皮秒脉冲输出的微片激光器系统,包括由第一透镜和第二透镜组成泵浦耦合装置、分光镜、微片激光器;还包括外腔式半导体脉冲激光器。所述微片激光器由耦合输出镜、增益介质、半导体可饱和吸收体和热沉组成;泵浦耦合装置位于外腔式半导体脉冲激光器输出光路上,外腔式半导体脉冲激光器输出的泵浦光经泵浦耦合装置中第一透镜准直后入射到第二透镜,经第二透镜汇聚形成汇聚光束,增益介质接收泵浦光产生皮秒脉冲激光经耦合输出镜输出。本发明的微片激光器系统增加了激光增益介质对泵浦光吸收量,从而提高微片激光器转换效率,降低微片激光器工作阈值,以及增高其损伤阈值,并降低皮秒脉冲激光输出的时间抖动性。
  • 一种选择性激发高阶模的大功率拉曼光纤激光系统-201920932128.X
  • 姚天甫;陈薏竹;宋家鑫;叶俊;张扬;冷进勇;肖虎;黄良金;许将明;刘伟;周朴 - 中国人民解放军国防科技大学
  • 2019-06-19 - 2019-11-29 - H01S3/094
  • 一种选择性激发高阶模的大功率拉曼光纤激光系统,1#种子源输出基模信号波长种子光;2#种子源输出高阶模高阶拉曼波长种子光;1#种子源、2#种子源的输出尾纤分别连接功率合束器的一个输入臂,光纤激光泵浦源阵列中的各光纤激光泵浦源分别接入功率合束器的其他各输入臂,功率合束器的输出臂连接拉曼光纤,拉曼光纤螺旋弯曲形成放大器结构,拉曼光纤的末端通过端帽输出拉曼激光。本实用新型在拉曼光纤放大器中同时加入基模信号波长种子光和高阶模高阶拉曼波长种子光,利用级联受激拉曼散射额外产生高阶模的高阶拉曼,并引导其朝前向传输,在传输的过程中利用拉曼光纤的弯曲损耗再将高阶模高阶拉曼滤除,从而达到了抑制高阶拉曼的效果。
  • 多波长激光器-201910757048.X
  • 陈瑞涛;吴叶;顾华东;郑陈琪;杨杰 - 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
  • 2019-08-16 - 2019-11-15 - H01S3/094
  • 本发明公开了一种多波长激光器,包括Nd:YAG激光器模块、倍频模块、固体激光器模块和输出波长选择模块;所述Nd:YAG激光器模块发出的基频光经所述倍频模块倍频后作为泵浦光;所述固体染料激光器模块包括谐振腔和固体染料块,其经泵浦光作用后可产生至少两种不同波长的脉冲激光;所述输出波长选择模块,可以选择以下至少4中不同波长的激光中的一种进行输出。本发明在同一台设备上实现了四种不同波长的激光输出,理论上可以实现更多种波长激光的输出;染料激光器部分采用固体染料激光器,具有全固化、小型化、无毒、成本和维护费用低等优点;在同一台设备上实现多个波长激光输出,能够提高祛除彩色纹身的效果和效率,降低成本。
专利分类
×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

400-8765-105周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top