[发明专利]用于光学谐振腔和两束光之间相对位相的自动锁定系统

摘要

本发明提供一种用于光学谐振腔和两束光之间相对位相的自动锁定系统，属于光电技术领域，目的是解决解决目前的用于光学谐振腔和两束光之间相对位相的锁定系统存在着成本高、体积大、抗震动性差及失锁后需要人为重新锁定易导致操作繁琐等技术问题。比例放大和积分电路模块的信号输入端与信号探测器的信号输出端连接，比例放大和积分电路模块的信号输出端与AD转换模块的信号输入端连接，信号探测器与待锁定系统连接；控制模块的信号输入端与AD转换模块的信号输出端连接，控制模块的信号输出端与DA转换模块的信号输入端连接；DA转换模块的信号输出端与高压放大器的信号输入端连接，高压放大器的信号输出端与待锁定系统的信号输入端连接。

主权项

1.一种用于光学谐振腔和两束光之间相对位相的自动锁定系统，其特征在于，包括信号探测器(7)、比例放大和积分电路模块(1)、AD转换模块(2)、控制模块(3)、DA转换模块(4)和高压放大器(6)；所述比例放大和积分电路模块(1)的信号输入端与信号探测器的信号输出端连接，比例放大和积分电路模块(1)的信号输出端与AD转换模块(2)的信号输入端连接，所述信号探测器与待锁定系统连接；所述控制模块(3)的信号输入端与AD转换模块(2)的信号输出端连接，控制模块(3)的信号输出端与DA转换模块(4)的信号输入端连接；DA转换模块(4)的信号输出端与高压放大器的信号输入端连接，高压放大器(6)的信号输出端与待锁定系统的信号输入端连接；当信号探测器(7)探测到待锁定系统的电信号后，将该电信号发送至比例放大和积分电路模块(1)，由比例放大和积分电路模块(1)对电信号进行放大，并将放大后的电信号发送至AD转换模块(2)，AD转换模块(2)对放大后的电信号进行AD转换，并将该转换后的电信号输入至控制模块(3)；控制模块(3)将转换后的电信号与待锁定系统的待锁定值进行比较并确定误差信号，并将该误差信号发送给DA转换模块(4)，由DA转换模块(4)对误差信号进行DA转换后，将转换后的误差信号发送至高压放大器(6)，并由高压放大器(6)处理后发送至待锁定系统，由待锁定系统根据处理后的误差信号对输出的电信号进行调整，从而达到自动锁定的目的；其中，所述比例放大和积分电路模块(1)中的积分电路包括电阻R28和电容C19，同相比例放大电路包括运算放大器U4、电阻R27、电阻R18、电阻R15、电阻R19、电阻R25、可变电阻R35、电容C18和磁珠B2；电阻R28的一端与信号探测器(7)的信号输出端signal连接，电阻R28的另一端分别与电阻R27的一端和电容C19的一端相连，电阻R27的另一端与运算放大器U4的引脚3连接，电容C19的另一端与模拟信号的地AGND连接；运算放大器U4的反向输入端即引脚2分别与电阻R18的一端和可变电阻R35的滑动接点连接，电阻R18的另一端与AGND连接，可变电阻R35的一端分别与运算放大器U4的引脚6、电阻R25的一端、电阻R19的一端和电阻R15的一端连接，电阻R25的另一端用于与示波器相连并用于监视运算放大器U4的输出信号，电阻R15另一端与AGND连接，电阻R19的另一端与模数转换芯片U5的VIN端连接；磁珠B2的两端分别与运算放大器U4的引脚7和模拟电源VA相连，电容C18的两端分别与运算放大器U4的引脚7和AGND连接；运算放大器U4的引脚4与AGND连接；所述AD转换模块(2)包括模数转换芯片U5、电容C13、电容C14和电容C15；模数转换芯片U5的CVST端、CS端、SCLK端和SDO端分别与可编程微控制器U3的RC3端、RC2端、RC1端和RC0连接；模数转换芯片U5的VDD端和VDR端分别与模拟电源VA和数字电源VD相连；模数转换芯片U5的REF端、VIN端和REG端分别与电容C13的一端、电容C14的一端和电容C15的一端相连，模数转换芯片U5的GND端与AGND连接，电容C13的另一端、电容C14的另一端和电容C15的另一端均与AGND连接；所述控制模块(3)包括可编程微控制器U3、晶振P4、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电阻R3、磁珠B3、电阻R6、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R24、发光二极管D3、发光二极管D4、发光二极管D5、开关P7、触发器P8和程序烧写接口P3；可编程微控制器U3的RB1端、RB3端和RB5端分别与电阻R6的一端、电阻R8的一端和电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端、电阻R8的另一端和电阻R10的另一端分别与发光二极管D5的正极、发光二极管D4的正极和发光二极管D3的正极连接，发光二极管D5的负极、发光二极管D4的负极和发光二极管D3的负极均与数字信号的地GND连接；可编程微控制器U3的RB6端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与触发器P8的接口2连接，触发器P8的接口1与GND连接；可编程微控制器U3的RB7端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端接开关P7的接口1，开关P7的接口2与数字电源VD连接；开关P7的接口1还与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与GND连接；可编程微控制器U3的RC5端、RC6端和RC7端分别与数模转换芯片U6的DIN端、SCLK端和CS端连接；可编程微控制器U3的CLKI端和CLKO端分别与晶振P4的2脚和1脚连接；晶振P4的2脚还与电容C9的一端连接，电容C9的另一端接GND；晶振P4的1脚还与电容C10的一端连接，电容C10的另一端接GND；可编程微控制器U3的VSS端连接GND；可编程微控制器U3的VDD端分别与电容C11的一端和电容C12的一端连接，电容C11的另一端和电容C12的另一端均与GND连接；电容C11的一端还分别与电容C12的一端、磁珠B3的一端和电阻R3的一端连接，磁珠B3的另一端与VD连接，电阻R3的另一端与可编程微控制器U3的VPP端连接；可编程微控制器U3的RA0端至RA5端分别与程序烧写接口P3的1至6脚连接，程序烧写接口P3的脚1与还与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与AGND连接；所述DA转换模块(4)包括数模转换芯片U6、电容C17、电容C20、电解电容C16、电阻R26和磁珠B1；数模转换芯片U6的VDD端、GND端、AGND端分别与VD、GND和AGND连接，磁珠B1的一端分别与数模转换芯片U6的REF端、电解电容C16的正极和电容C17的一端连接，磁珠B1另一端接模拟电源VA，数模转换芯片U6的VOUT端接电阻R26的一端，电阻R26的另一端与电容C20的一端连接，用作DA转换模块(2)的信号输出端；电容C20的另一端接AGND；电解电容C16的负极和电容C17的另一端与AGND连接。