| 主权项 |
一种基于热稳频和声光移频的单纵模激光器互锁方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）开启参考单纵模稳频激光器的电源，经过预热和稳频过程后，激光器输出单个纵模激光，其光波频率记为ν<sub>r</sub>，此输出光由光纤分束器分离成n≥1路，记为光束X<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，分别作为单纵模激光器L<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)频率锁定的参考光束；（2）开启单纵模激光器L<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的电源，所有单纵模激光器同时进入预热过程，测量当前环境的温度值，据此设定预热的目标温度T<sub>set</sub>，且T<sub>set</sub><sub> </sub>高于环境温度，利用电热器对激光器内部的激光管进行加热，使激光管的温度趋于预先设定的温度值T<sub>set</sub><sub> </sub>并达到热平衡状态，利用偏振分光镜将激光管副输出端激光中的水平偏振和竖直偏振激光分量分离，其光功率P<sub>i</sub><sup>1</sup>(i=1,2,…,n)和P<sub>i</sub><sup>2</sup>(i=1,2,…,n)由两个相同的光电探测器测量得出，稳频控制模块根据预热算法调整电热器的工作电流值，使水平偏振激光分量的功率值P<sub>i</sub><sup>1</sup>(i=1,2,…,n)=0，此时激光管主输出端和副输出端的激光为竖直偏振的单纵模激光;（3）预热过程结束后，单纵模激光器L<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)进入稳频控制过程，稳频控制模块进一步微调电热器的工作电流值的大小，使竖直偏振激光分量的功率值P<sub>i</sub><sup>2</sup>(i=1,2,…,n)趋于最大值，并且根据稳频控制算法控制电热器的工作电流值，使P<sub>i</sub><sup>2</sup>(i=1,2,…,n)始终保持为最大值，进而使激光的频率趋于稳定数值；（4）将激光管主输出端的激光记为光束T<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，其频率记为ν<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，光束T<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)进入驱动频率为<i>f</i><sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的声光移频器S<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)进行移频，其对应的输出激光的频率记为ν<sub>i</sub>+<i>f</i><sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，此激光再由分光镜分为强度比为9:1的两部分光，其中强度相对较大的部分光记为光束Z<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，作为单纵模激光器L<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的输出激光，强度相对较小的部分光记为光束Y<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)；（5）将光束X<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)分别与光束Y<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)进行光学混频形成光学拍频信号，利用光电探测器将光学拍频信号转换为电信号，其频率值Δν<sub>i</sub>=ν<sub>i</sub>+<i>f</i><sub>i</sub>–ν<sub>r</sub>(i=1,2,…,n)由频率测量模块测得，频率调整模块根据测量得到的光学拍频信号的频率值Δν<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，计算得出光束X<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)和Y<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的频率差值ν<sub>r</sub>–ν<sub>i</sub>=<i>f</i><sub>i</sub>–Δν<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，并将声光移频器S<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的驱动频率<i>f</i><sub>i</sub>(i=1,2,…,n)调整为ν<sub>r</sub>–ν<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，从而使单纵模激光器L<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)输出光束Z<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的频率等于参考光束X<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的频率，即ν<sub>i</sub>+ <i>f</i><sub>i</sub><sub> </sub>= ν<sub>r</sub>(i=1,2,…,n)；（6）循环重复步骤（4）到（5），通过调整声光移频器S<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的工作频率<i>f</i><sub>i</sub>(i=1,2,…,n)，使单纵模激光器L<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的输出激光Z<sub>i</sub>(i=1,2,…,n)的频率始终锁定于同一频率值ν<sub>r</sub>。 |
