[發明專利]一種用于SERF原子陀螺儀激光穩頻穩功率光路系統

有效

• 申請號: 201910911541.2
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110608736B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 全偉;李秀飛;翟躍陽;劉暢;曹俐;寧曉琳;房建成
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C19/58
• 分類號: G01C19/58;G02F1/1335;H01S3/098
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;鄧治平

1.一種用于SERF原子陀螺儀激光穩頻穩功率光路系統，其特征在于：包括飽和吸收頻率穩定光路(1)、液晶激光功率穩定光路(2)，飽和吸收頻率穩定光路(1)將光束分為兩束，第一束用于飽和吸收穩頻，第二束進入液晶激光功率穩定光路(2)實現穩功率；液晶激光功率穩定光路(2)將光束分為兩束，第一束進行光束整形后用于輸出頻率和功率均穩定且光斑能量分布均勻的激光，第二束進入功率傳遞光路系統進行穩功率；

所述飽和吸收頻率穩定光路(1)采用直線型飽和吸收光路，經過頻率傳遞光路的抽運光通過電控單元對激光器的頻率進行鎖定，具體光路流程為：抽運激光器(1-1)輸出的激光，經過抽運激光光電隔離器(ISO)(1-2)轉換為線偏振光，線偏振光通過第一半玻片(λ/2)(1-3)，由第一偏振分束器(PBS)(1-4)分為兩束，一束進入液晶激光功率穩定光路(2)，一束經由第一反射鏡(1-5)反射至分波片(GBS)(1-6)；分波片(GBS)(1-6)將抽運激光再次分為兩束，一束經由鉀原子氣室(1-7)，第二反射鏡(1-8)實現飽和吸收，另一束經由第一光電探測器(PD)(1-9)、前置放大電路(1-10)、穩頻電控單元(1-11)實現激光器頻率的穩定；

所述液晶激光功率穩定光路(2)是由飽和吸收頻率穩定光路(1)中的第一偏振分束器(PBS)(1-4)分出的一束抽運光，經第三反射鏡(2-1)、第二半波片(λ/2)(2-2)、液晶可變相位延遲器(LCVR)(2-3)、檢偏器(2-4)，其中液晶可變相位延遲器(LCVR)(2-3)快軸與水平夾角為45°，檢偏器(2-4)透光軸與水平夾角為90°，液晶可變相位延遲器(LCVR)(2-3)快軸與檢偏器(2-4)透光軸夾角為45°，二者一起構成液晶可變功率衰減器，通過旋轉第二半波片(λ/2)(2-2)可以將原始入射光調整為水平偏振光，檢偏器(2-4)的出射光經第三半波片(λ/2)(2-5)、第二偏振分束器(PBS)(2-6)分成兩束正交線偏振光，其中線偏振光一束光進入第二光電探測器(PD)(2-7)用于對輸出光功率采樣，采樣的光電流信號經前置放大電路(1-10)反饋至穩功率電控單元(2-8)實現激光器功率的穩定，另一束線偏振光光經過由平頂光束整形器(beam shaper)(2-9)得到一個頻率和功率均穩定且能量分布均勻，邊界陡峭，同時具有特定形狀的平頂光斑，經第四反射鏡(2-10)反射后輸出；

該用于SERF原子陀螺儀激光穩頻穩功率光路系統對光路進行多重折疊設計，既能保證抽運激光穩頻穩功率及光斑能量分布均勻的效果，又能節省SERF原子陀螺儀寶貴空間，利于其高精度小型化設計；

該用于SERF原子陀螺儀激光穩頻穩功率光路系統光路布局合理，結構緊湊，安裝調節方便，實驗操作簡單，為高精度小型化的SERF陀螺儀的研制提供了基礎。