[發明專利]一種基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻系統及方法

在審

• 申請號: 202010398047.3
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111585168A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 孟紅玲
• 申請（專利權）人: 中科啟迪光電子科技（廣州）有限公司
• 主分類號: H01S5/0687
• 分類號: H01S5/0687
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 黃凡凡

1.一種基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻系統，其特征在于，包括半導體激光器（1）、第一半波片（4）、第一偏振分束器（5）、第二半波片（6）、第二偏振分束器（7）、分束器（9）、銣泡（11）、第三偏振分束器（13）、光電差分探測器（14）和控制電路；

所述半導體激光器（1）在控制電路控制下發出的激光束經過所述第一半波片（4）后進入到所述第一偏振分束器（5）中，經所述第一偏振分束器（5）分束后得到第一光束和第二光束，所述第二光束經過所述第二半波片（6）后進入到所述第二偏振分束器（7）中，經所述第二偏振分束器（7）分束后得到第三光束和第四光束，所述第三光束進入到所述第三偏振分束器（13）中，經所述第三偏振分束器（13）分束后得到第五光束，所述第四光束進入到所述分束器（9）中，經所述分束器（9）分束后得到第六光束和第七光束，所述第五光束與所述第六光束方向相反且二者均進入到所述銣泡（11）中，經所述銣泡（11）疊加后進入到所述光電差分探測器（14）中，所述第七光束經過所述銣泡（11）后進入到所述光電差分探測器（14）中，所述光電差分探測器（14）輸出信號至所述控制電路。

2.根據權利要求1所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻系統，其特征在于，所述半導體激光器（1）與所述第一半波片（4）之間的光路上設置有準直器（2）。

3.根據權利要求2所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻系統，其特征在于，所述準直器（2）與所述第一半波片（4）之間的光路上設置有光隔離器（3）。

4.根據權利要求1所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻系統，其特征在于，所述第三光束依次經過第一反射鏡（8）和第三反射鏡（12）后進入到所述第三偏振分束器（13）。

5.根據權利要求1所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻系統，其特征在于，所述第七光束經過所述第二反射鏡（10）后進入到所述銣泡（11）中。

6.一種基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1將半導體激光器（1）在控制電路控制下發出的激光束經過第一半波片（4）后射入到第一偏振分束器（5）中，以分束成第一光束和第二光束；

S2將所述第一光束用于與原子相互作用，將所述第二光束經過第二半波片（6）后射入到第二偏振分束器（7）中，以分束成第三光束和第四光束；

S3將所述第三光束射入到第三偏振分束器（13）中，以分束成第五光束，將所述第四光束射入到分束器（9）中，以分束成第六光束和第七光束；

S4將所述第五光束與所述第六光束以方向相反的方式射入到銣泡（11）中進行疊加，以得到第一探測光束，將所述第七光束射入到銣泡（11）中，以得到第二探測光束；

S5將所述第一探測光束與所述第二探測光束射入到光電差分探測器（14）中進行差分處理，以得到無噪音的原子飽和吸收譜線；

S6所述控制電路根據所述原子飽和吸收譜線控制所述半導體激光器（1）以使其發出的所述激光束的頻率鎖定在所述原子飽和吸收譜線的峰值處。

7.根據權利要求6所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻方法，其特征在于，在S1中，將所述半導體激光器（1）發出的光依次經過準直器（2）和光隔離器（3）的處理后再傳輸給所述第一半波片（4）。

8.根據權利要求6所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻方法，其特征在于，在S3中，將所述第三光束依次經過第一反射鏡（8）和第三反射鏡（12）的反射后再射入到所述第三偏振分束器（13）中。

9.根據權利要求6所述的基于差分飽和吸收譜的激光器穩頻方法，其特征在于，在S4中，將所述第七光束經過第二反射鏡（10）的反射后再射入到所述銣泡（11）中。