[發明專利]光學平衡互相關的遠距離鎖模激光短期穩定性測量裝置

有效

• 申請號: 201810707613.7
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108872750B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 楊宏雷;張升康;趙環
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01M11/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種基于光學平衡互相關的遠距離鎖模激光器短期穩定性測量裝置，其特征在于，包括：對向共路傳輸的第一鎖模激光器和第二鎖模激光器，以及上位機；

所述第一鎖模激光器產生的第一路激光脈沖與第二鎖模激光器產生的第一路激光脈沖共路傳輸；

所述第一鎖模激光器產生的第二路激光脈沖與第二鎖模激光器產生的第二路激光脈沖同時輸入第一光學平衡互相關探測模塊，獲得第一待處理信號；

所述第一待處理信號通過第一數據采集卡進入所述上位機；

所述第一鎖模激光器產生的第二路激光脈沖與第二鎖模激光器產生的第二路激光脈沖同時輸入第二光學平衡互相關探測模塊，獲得第二待處理信號；

所述第二待處理信號通過第二數據采集卡進入所述上位機；

所述上位機對從所述待處理信號中獲取的第一鎖模激光器和第二鎖模激光器時間抖動變化量進行分析，獲得短期穩定性噪聲功率頻譜；

所述第一鎖模激光器的重復頻率為f_r，所述第二鎖模激光器的重復頻率為f_r+Δf_r；或者，

所述第二鎖模激光器的重復頻率為f_r，所述第一鎖模激光器的重復頻率為f_r+Δf_r；

所述上位機根據S形信號的時間偏差計算出第一鎖模激光器和第二鎖模激光器的時間抖動變化τ₁₂(t)，對τ₁₂(t)進行頻譜分析得到短期穩定性噪聲功率頻譜；

所述光學平衡互相關探測模塊包括：分束器、周期極化鈦氧磷酸鉀晶體、反射鏡及光電平衡探測器；

輸入所述光學平衡互相關探測模塊的激光脈沖經周期極化鈦氧磷酸鉀晶體產生兩路倍頻光脈沖，一路透過輸出端面輸入光電平衡探測器，另一路經過分束器和反射鏡至光電平衡探測器；

所述光電平衡探測器包括設置在每條光路上的感光元件；

兩路倍頻光脈沖被光電平衡探測器的感光元件探測，將兩路倍頻光脈沖轉換為電信號，這兩個電信號相減即為光電平衡探測器的輸出信號，此信號沿時間軸呈S形信號。

2.根據權利要求1所述的遠距離鎖模激光器短期穩定性測量裝置，其特征在于，所述待處理信號為所述光學平衡互相關探測模塊對輸入的激光脈沖進行處理后的脈沖時域重合標記。

3.根據權利要求1所述的遠距離鎖模激光器短期穩定性測量裝置，其特征在于，所述周期極化鈦氧磷酸鉀晶體的輸入端面設有基頻光增透膜，其輸出端面設有倍頻光增透膜。

4.根據權利要求3所述的遠距離鎖模激光器短期穩定性測量裝置，其特征在于，周期極化鈦氧磷酸鉀晶體根據輸入的激光脈沖重合部分的強度乘積產生倍頻光脈沖，透過輸出端面鍍膜的倍頻光脈沖輸入光電平衡探測器，未透過輸出端面鍍膜的基頻光脈沖再次通過周期極化鈦氧磷酸鉀晶體產生另一倍頻光脈沖，另一倍頻光脈沖經過分束器反射鏡入射至至光電平衡探測器。