[发明专利]一种高锁频精度激光器

说明书

本发明公开了一种高锁频精度激光器，属于激光器技术领域。所述激光器包括：激光管、光学器件、吸收泡和第一光电检测单元，所述光学器件、吸收泡和第一光电检测单元沿所述激光管的激光的发射方向依次设置，且所述光学器件、吸收泡和第一光电检测单元均设置在所述激光的光路上；所述激光器还包括：与所述激光管电连接的功率放大器，与所述激光管电连接的激光驱动器，设置在所述光学器件和所述吸收泡之间的声光调制器；伺服环路，所述伺服环路分别与所述第一光电检测单元、所述功率放大器、所述激光驱动器及所述声光调制器电连接。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种高锁频精度激光器。

背景技术

半导体激光器是一种具有诸多优点的光源装置，如体积小、结构简单、单色性好、相干性好、工作电源电压低等，因而半导体激光器在通信、量子物理、印刷、机械、医疗等领域扮演着越来越重要的角色。特别是在量子物理等基础物理研究方面，半导体激光器更是发挥了不可或缺的重大作用。

但是在量子物理领域，对半导体激光器输出信号的频率稳定性要求非常高，为了保证半导体激光器输出信号的频率稳定性，现有技术通常通过控制半导体激光器的工作条件来提高半导体激光器的频率稳定性，如控制半导体激光器的工作温度。

但即使对半导体激光器的上述工作条件控制非常好，半导体激光器输出信号的频率稳定性仍然不太理想，达不到高端实验、科研等领域的应用要求。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种高锁频精度激光器。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种高锁频精度激光器，所述激光器包括：激光管、光学器件、吸收泡和第一光电检测单元，所述光学器件、吸收泡和第一光电检测单元沿所述激光管的激光的发射方向依次设置，且所述光学器件、吸收泡和第一光电检测单元均设置在所述激光的光路上；

所述激光器还包括：与所述激光管电连接的功率放大器，与所述激光管电连接的激光驱动器，设置在所述光学器件和所述吸收泡之间的声光调制器；

伺服环路，用于根据所述激光管的输出信号的电流产生功率纠偏信号，将所述功率纠偏信号输出到所述功率放大器；在输出所述功率纠偏信号的设定时间后，向所述声光调制器输出一个线性的扫频信号，获取所述第一光电检测单元输出的光检信号，根据所述光检信号的电压值与所述扫频信号的频率值拟合曲线，确定所述曲线中的斜率最大点的电压值Vk和频率值Fk；采用频率为Fk的射频信号调制所述声光调制器，获取所述第一光电检测单元的光检信号，当所述光检信号的电压大于所述电压值Vk时，向所述激光驱动器输出一个绝对值为设定值的正纠偏信号，当所述光检信号的电压小于所述电压值Vk时，向所述激光驱动器输出一个绝对值为设定值的负纠偏信号；

所述激光器还包括：光隔离器、第一分光片和第二光电检测单元，所述光隔离器和第一分光片依次设置在所述光学器件和所述吸收泡之间，经过所述第一分光片分出的两束激光分别照射到所述吸收泡和所述第二光电检测单元上；

所述激光器还包括：设置在所述光学器件和所述光隔离器之间的第二分光片、正对所述第二分光片的反射光路设置的第三光电检测单元；

所述伺服环路，用于根据所述第二光电检测单元检测的光检信号计算所述激光器的系统闭环时间，计算所述系统闭环时间的倒数得到系统闭环频率，产生一路频率等于所述系统闭环频率的正整数倍的时序信号，采用所述时序信号对所述第三光电检测单元产生的光检信号的电流值进行采样；比较采样到的电流值与额定值的大小，当所述采样到的电流值小于所述额定值时，增大所述功率放大器的倍数，当所述采样到的电流值大于所述额定值时，减小所述功率放大器的倍数。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述吸收泡为无微波场系统的吸收泡。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述吸收泡内设有⁸⁷Rb原子。