一种多相滤波结构的Pound-Drever-Hall数字激光稳频系统

摘要

一种多相滤波结构的Pound-Drever-Hall数字激光稳频系统，射频信号源只为电光调制器提供驱动电压，不作为解调参考信号；模数转换器采集光电探测器的拍频信号进入FPGA控制器，在FPGA控制器内进行多相滤波正交解调运算和频率漂移信号计算，达到稳频效果。本发明不使用混频器和低通滤波器，解调算法采用多相滤波结构，在FPGA控制器内实现。同时，FPGA控制器还进行PID控制运算。用多相滤波结构代替混频器和低通滤波器，减小了混频器和低通滤波器带来的失真和镜频干扰，提高了稳频精度。

主权项

一种多相滤波结构的Pound‑Drever‑Hall数字激光稳频系统，其特征在于，包括激光源(1)，激光源(1)出射的激光进入光隔离器(2)进行反射光隔离，再入射进偏振片(3)进行偏振方向调整，最后入射进电光调制器(4)的光孔进行相位调制；射频信号源(15)的电压输出端与电光调制器(4)的驱动电压输入端相连；电光调制器(4)出射的激光入射进偏振分束器(5)和其后的四分之一波片(6)，垂直入射进入参考腔(7)，从参考腔(7)反射的激光再次经过四分之一波片(6)和偏振分束器(5)入射进入光电探测器(8)的光孔；光电探测器(8)的电压输出端与选频放大网络(9)的电压输入端相连，选频放大网络(9)的电压输出端与模数转换器(10)的模拟信号输入端相连，模数转换器(10)的数字信号输出端(D0～D7)与FPGA控制器(11)的通用IO口(A7～A15)相连，模数转换器(10)的时钟输入端与FPGA控制器(11)的通用IO口(A6)相连；FPGA控制器(11)的通用IO口(B7～B15)与数模转换器(12)的数字信号输入端相连，FPGA控制器(11)的通用IO口(B6)与数模转换器(12)的时钟输入端相连，数模转换器(12)的模拟信号输出端与伺服电路(13)的信号输入端相连，伺服电路(13)的信号输出端与压电陶瓷(14)上的电极相连，压电陶瓷(14)粘在激光源(1)上。