[發明專利]一種用于SERF陀螺儀的泵浦激光穩頻裝置及方法

有效

• 申請號: 202010574634.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111817130B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 王天順;秦德鑫;段宇鵬;黃偉;劉院省;王學鋒
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: H01S5/0687
• 分類號: H01S5/0687;G01C19/72
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種用于SERF陀螺儀的泵浦激光穩頻裝置，其特征在于包括：泵浦激光、1/4波片(1)、工作原子氣室(3)、穩頻原子氣室(4)、主動磁補償線圈(6)、磁屏蔽筒(7)、光電探測器(8)、信號處理電路(10)和激光控制器(11)；其中，

所述工作原子氣室(3)、所述穩頻原子氣室(4)和所述主動磁補償線圈(6)均設置于所述磁屏蔽筒(7)的內部；其中，所述主動磁補償線圈(6)的中心位置與所述磁屏蔽筒(7)的中心位置相重合；所述工作原子氣室(3)位于所述主動磁補償線圈(6)的中心位置處；所述穩頻原子氣室(4)沿泵浦光方向放置在所述工作原子氣室(3)的后方；

激光控制器(11)控制泵浦激光的輸出功率和頻率，泵浦激光通過1/4波片(1)后變為圓偏振光，依次穿過工作原子氣室(3)和穩頻原子氣室(4)后到達光電探測器(8)；

光電探測器(8)探測經過工作原子氣室(3)和穩頻原子氣室(4)后的圓偏振光信號，然后將圓偏振光信號轉變為光電流信號后輸出給信號處理電路(10)；

信號處理電路(10)根據光電探測器(8)輸入的光電流信號，輸出反饋信號給外部的泵浦激光器，使泵浦激光器輸出穩頻激光；

還包括：溫度傳感器(2)、加熱裝置(5)和溫度控制電路(9)；其中，

所述加熱裝置(5)分別與工作原子氣室(3)、穩頻原子氣室(4)相連接；

所述溫度傳感器(2)與所述工作原子氣室(3)相連接；

所述溫度控制電路(9)的一端與所述溫度傳感器(2)相連接，所述溫度控制電路(9)的另一端與所述加熱裝置(5)相連接；

溫度傳感器(2)用于測量工作原子氣室(3)的溫度，然后將測量的溫度輸出給溫度控制電路(9)；

加熱裝置(5)根據溫度控制電路(9)的控制信號對工作原子氣室(3)和穩頻原子氣室(4)進行加熱；

溫度控制電路(9)根據溫度傳感器(2)測量的溫度，輸出控制信號給加熱裝置(5)，用于保持工作原子氣室(3)和穩頻原子氣室(4)的溫度穩定。

2.根據權利要求1所述的用于SERF陀螺儀的泵浦激光穩頻裝置，其特征在于：所述信號處理電路(10)包括I-V轉換模塊、電壓放大模塊和PID控制模塊；其中，信號處理電路(10)接收到光電流信號后，通過I-V轉換模塊將光電流信號轉變為電壓信號，然后將電壓信號輸出給電壓放大模塊進行信號放大，PID控制模塊對放大后電壓信號進行處理，然后輸出反饋信號給外部的激光控制器(11)，使泵浦激光器輸出穩頻激光。

3.根據權利要求1所述的用于SERF陀螺儀的泵浦激光穩頻裝置，其特征在于：工作原子氣室(3)內充入的堿金屬與所述穩頻原子氣室(4)內充入的堿金屬相同，所述穩頻原子氣室(4)內充入的堿金屬為Rb、Cs或者K。

4.根據權利要求1所述的用于SERF陀螺儀的泵浦激光穩頻裝置，其特征在于：所述加熱裝置(5)為無磁加熱片。