[發明專利]使用多個反饋曲線以波長鎖定光束的波長鎖定器

有效

• 申請號: 201710253657.2
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107367801B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 熊偉;M.C.拉森;P.科爾伯恩;S.麥克勞克林
• 申請（專利權）人: 朗美通經營有限責任公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

1.一種用于進行激光發射器的波長鎖定的裝置，包括：

激光發射器，基于待由所述裝置測量的發射頻率來產生被波長鎖定到目標頻率的激光束；

第一光電探測器，基于所述激光束的第一光功率來產生第一電流，

所述激光束基于所述第一電流被波長鎖定；

分束器，將所述激光束的一部分分為第一光束、第二光束、第三光束和第四光束；

標準具，基于所述激光束的發射頻率來濾波所述第一光束和所述第二光束，

所述標準具具有針對所述第一光束和所述第二光束的不同的光路長度，

所述標準具包括涂層或圖案化表面，所述涂層或所述圖案化表面位于所述標準具的單側上，以使得所述第一光束的所述不同的光路長度的光路長度不同于所述第二光束的所述不同的光路長度的光路長度，

所述第一光束由所述標準具濾波且由所述涂層或所述圖案化表面濾波，所述第二光束由所述標準具濾波但不由所述涂層或所述圖案化表面濾波，

所述第一光束和所述第二光束的所述不同的光路長度配置為在對應于所述第一光束的第一曲線和對應于所述第二光束的第二曲線之間引起頻率偏移，

基于所述標準具中的所述不同的光路長度，所述標準具分別將所述第一光束和所述第二光束濾波到第二光功率和第三光功率，并且

所述第三光束由所述第一光電探測器接收，而不由所述標準具進行濾波；以及

第二光電探測器和第三光電探測器，以產生相應的第二電流，

所述相應的第二電流的選定電流，用于波長鎖定所述激光束，

基于所述相應的第二電流中的哪一個將提供對所述發射頻率的更準確的測量，來選擇所述選定電流，以及

所述第二光電探測器和所述第三光電探測器分別基于所述第二光功率和所述第三光功率來產生相應的第二電流。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，

所述第一曲線描述所述第二光功率、所述第一光束的所述不同的光路長度的光路長度、以及所述發射頻率之間的關系，

所述第二曲線描述所述第三光功率、所述第二光束的所述不同的光路長度的光路長度、以及所述發射頻率之間的關系，并且

所述裝置的控制器配置為基于對應于所述目標頻率的點在所述第一曲線和所述第二曲線上的位置來選擇所述選定電流。

3.如權利要求2所述的裝置，其中，所述控制器配置為，當在所述點處，所述第一曲線的斜率比所述第二曲線的斜率更陡峭時，選擇對應于所述第一光束的所述相應的第二電流的第二電流，并且

其中，所述控制器配置為，當在所述點處，所述第二曲線的斜率比所述第一曲線的斜率更陡峭時，選擇對應于所述第二光束的所述相應的第二電流的第二電流；并且

其中，所述控制器配置為，基于選定的所述第二電流與參考電流的比率，并且基于所述第一曲線和所述第二曲線中對應于所述選定電流的曲線，來確定所述發射頻率。

4.如權利要求3所述的裝置，其中，所述控制器配置為基于所述發射頻率和所述目標頻率之間的差異來產生反饋信號，以使所述激光發射器修正所述發射頻率。

5.如權利要求1所述的裝置，其中，所述分束器包括走離分束器，以引起所述第一光束和所述第二光束之間的特定空間間距。

6.如權利要求1所述的裝置，其中，所述分束器包括楔形分束器，以引起所述第一光束和所述第二光束之間的角度間距，進一步使得所述第一光束的所述相應的光路長度的光路長度不同于所述第二光束的所述相應的光路長度的光路長度。

7.如權利要求1所述的裝置，其中，所述分束器包括：

第一反射表面，部分地反射所述激光束以形成所述第一光束，并且將所述激光束部分地傳遞到第二反射表面，

所述第二反射表面將所述激光束部分地傳遞到所述第一光電探測器，并且部分地反射所述激光束以形成所述第二光束。