利用掃描共焦腔f-p干涉儀實現(xiàn)激光偏頻鎖定的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用F-P干涉儀進行激光偏頻鎖定的方法，該方法利用一采用傳統(tǒng)絕對頻率穩(wěn)定方法鎖定的主激光器作為參考，主從激光器激光共同經(jīng)過F-P腔的出射信號的峰值時間差作為頻率誤差信號，實現(xiàn)主從激光器的偏頻鎖定。該方法無需射頻器件就能實現(xiàn)大范圍的偏頻鎖定，具有結構簡單，穩(wěn)定性強等優(yōu)點。
【專利說明】利用掃描共焦腔F-P干涉儀實現(xiàn)激光偏頻鎖定的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光頻率鎖定技術，具體涉及一種利用掃描共焦腔F-P干涉儀實現(xiàn)兩個或者多個激光之間的偏頻鎖定方法，其主要用于需要精確控制多個激光器波長的系統(tǒng)，如差分吸收激光雷達系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]差分吸收激光雷達系統(tǒng)中往往需要多個頻率穩(wěn)定的激光光源，一些激光波長處于分子或者原子吸收譜線內，另外一些處于原子吸收譜線外。處于吸收譜線內的激光我們可以通過F1DH (Pound-Drever-HalI)等現(xiàn)有成熟方法進行鎖定,但是處于吸收譜線外的激光鎖定比較困難。常規(guī)方法通過聲光或者電光等激光移頻設備把頻率移到吸收譜線內進行鎖定，這種方法的缺點為移頻范圍有限，而且需要非常多的射頻元件(頻率大于1GHz)，成本高，技術復雜。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種利用掃描共焦腔F-P干涉儀及時間測量技術的偏頻鎖定方法，原理如下:
[0004]首先主激光器利用目前成熟的絕對頻率穩(wěn)定技術進行穩(wěn)頻。穩(wěn)頻后的激光入射至一被壓電掃描的F-P腔內，從F-P腔輸出的信號作為絕對頻率參考；然后把從激光器(被偏頻鎖定激光器)出射光也入射進F-P腔，此時出射信號和主激光器的出射信號之間有時間先后關系，通過測量這個時間變化來監(jiān)控從激光器頻率變化，并反饋給控制系統(tǒng)，對從激光器進行穩(wěn)頻。同理，可以可得，多臺從激光器也可以用一樣的方法進行鎖定。
[0005]信號波形如圖1所示，t0為波長為λ i的激光峰值出現(xiàn)時間，RO為波長為λ i的激光峰值出現(xiàn)時對應的F-P腔長，tl為波長為λ 2的激光峰值出現(xiàn)時間，Rl為波長為λ2的激光峰值出現(xiàn)時對應的F-P腔長變化，設壓電陶瓷的掃描速度為Vs，則:
【權利要求】
1.一種利用掃描共焦腔F-P干涉儀實現(xiàn)激光偏頻鎖定的方法，其特征是:用傳統(tǒng)絕對頻率鎖定方法鎖定主激光器，主激光器激光注入掃描共焦腔F-P干涉儀中，其出射信號出現(xiàn)的峰值時間作為參考，同時把一臺或者多臺從激光器激光注入到掃描共焦腔F-P干涉儀中，其出射信號和主激光器出射信號有時間差異，通過該差異能算出頻率偏移，從而對從激光器進行偏頻鎖定。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用掃描共焦腔F-P干涉儀實現(xiàn)激光偏頻鎖定的方法，其特征在于:所述的掃描共焦腔F-P干涉儀為腔長可掃描的共焦腔F-P干涉儀。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種利用掃描共焦腔F-P干涉儀實現(xiàn)激光偏頻鎖定的方法，其特征在于:所述的主激光器通過調整其電流和溫度或者壓電來改變波長。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種利用掃描共焦腔F-P干涉儀實現(xiàn)激光偏頻鎖定的方法，其特征在于:所述的從激光器通過調整其電流和溫度或者壓電來改變波長。
【文檔編號】H01S3/13GK103855599SQ201410020894
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權日:2014年1月17日
【發(fā)明者】胡以華, 劉豪, 舒嶸, 洪光烈, 鄭龍, 葛燁 申請人:中國科學院上海技術物理研究所