【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光控制，尤其涉及的是一种激光器频率锁定装置和方法。
技术介绍
1、激光器在光电子产业和相关领域的应用过程中，其单频特性是关注的重要参数之一。但是自由运行的激光器不可避免的会收到外界环境温度、振动和电磁的影响，导致其线宽较宽和中心频率存在漂移，因此在精密加工和精密测量等领域，通常需要锁定激光器频率，以得到尽可能窄的激光器线宽。
2、集成半导体激光器由于自发辐射的影响，它的运行线宽通常为mhz的水平，限制了进一步的应用。光反馈技术是一种有效的抑制半导体激光器频率噪声的方法，但是限定在小范围内时，线宽才能一直保持被压窄，因此纯光反馈方法难以应用在需要长期锁定的应用中。
3、因此，现有技术还有待于进一步的改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种激光器频率锁定装置和方法，克服现有技术中单纯依靠光反馈技术无法长期将激光频率锁定在较小范围内的缺陷。
2、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：
3、第一方面，本实施例公开了一种激光器频率锁定装置，其中，包括：激光器、光反馈组件和pid反馈调节组件；
4、所述激光器，用于发出激光；
5、所述光反馈组件，设置在所述激光的光路上，用于接收激光器发出的激光，并产生反射光；
6、pid反馈调节组件，用于接收所述光反馈组件产生反射光中的部分反射光，并对所述部分反射光对应的电信号解调得到误差信号，并将所述误差信号传输至激光器的控制端，以使得激光
7、可选的，所述pid反馈调节组件包括：第一光电探测器、检相装置和第一pid锁定装置；
8、所述第一光电探测器，用于检测接收到所述部分反射光的光信号，并将所述部分反射光的光信号转换为第一电信号；
9、检相装置，用于解调得到所述第一电信号，得到误差信号，并将所述误差信号传输至所述第一pid锁定装置；
10、所述第一pid锁定装置，用于将接收到的所述误差信号传输至激光器的控制端。
11、可选的，所述pid反馈调节组件还包括：射频产生放大装置；所述射频产生放大装置设置在所述激光器和检相装置之间，用于产生正弦射频信号并放大所述正弦射频信号，并将所述正弦射频信号传输至所述检相装置，以使得所述检相装置利用所述正弦射频信号对第一电信号进行解调，得到所述误差信号。
12、可选的，所述光反馈组件包括：光学谐振腔、第二光电探测器和第二pid锁定装置；
13、所述光学谐振腔，用于接收所述激光器发出的激光，分别产生反射光和透射光，以及利用光反馈光腔衰荡技术在腔体内形成光反馈；
14、所述第二光电探测器，用于接收所述光学谐振腔透射出透射光，并将所述透射光转换成第二电信号，并将所述第二电信号传输至所述第二pid锁定装置；
15、所述第二pid锁定装置，用于接收所述第二电信号，并将根据所述第二电信号产生的反馈电压输出至激光器。
16、可选的，所述光反馈组件和所述激光器之间还设置有：反馈调节元件；
17、所述反馈调节元件包括偏振片、衰减片、光学隔离器和波片；
18、所述激光器发出的激光依次经过偏振片、衰减片、光学隔离器和波片后，入射到光反馈组件。
19、可选的，所述光反馈组件还包括反射镜片和透镜匹配元件；
20、所述反射镜片和透镜匹配元件，设置在分光元件和光学谐振腔之间，用于对所述光学谐振腔发出的反射光的相位进行调节和提高所述光反馈组件发出的反射光的功率。
21、可选的，所述光反馈组件还连接有锁相放大器；所述锁相放大器设置在第二pid锁定装置和第二光电探测器之间；
22、所述锁相放大器，用于接收第二光电探测器转换的第二电信号，并对第二电信号进行调制与解调。
23、第二方面，本实施例还公开了一种激光器频率锁定方法，其中，包括：
24、将激光器发出的激光光束入射到光反馈组件，所述光反馈组件接收到激光光束后，发出反射光；
25、pid反馈调节组件接收所述光反馈组件发出反射光中的部分反射光，并对所述部分反射光对应的电信号解调得到误差信号，并将所述误差信号传输至激光器的控制端，以使得激光器的控制端根据所述误差信号控制激光频率锁定在预设频率宽度上。
26、可选的，所述pid反馈调节组件包括：第一光电探测器、检相装置和第一pid锁定装置；
27、所述pid反馈调节组件接收所述光反馈组件发出的部分反射光，并对所述部分反射光对应的电信号解调得到误差信号，并将所述误差信号传输至激光器的控制端的步骤包括：
28、利用第一光电探测器检测接收到部分反射光，并将所述部分反射光的光信号转换为第一电信号；
29、利用检相装置解调得到所述第一电信号，得到误差信号，并将所述误差信号传输至所述第一pid锁定装置；
30、利用所述第一pid锁定装置于将接收到的所述误差信号传输至激光器的控制端。
31、可选的，所述光反馈组件包括：光学谐振腔；所述预设频率宽度为光学谐振腔的一个纵模。
32、有益效果:
33、本实施例公开了一种激光器频率锁定装置和方法，所述锁定装置包括：待频率锁定的激光器、分光元件、光反馈组件和pid反馈调节组件。激光器中发出的激光入射到光反馈组件后，光反馈组件产生反射光，该反射光中的一部分入射到pid反馈调节组件，pid反馈调节组件接收该部分反射光，并对该部分反射光对应的电信号解调得到误差信号，并将所述误差信号传输至激光器的控制端，以使得激光器的控制端根据所述误差信号控制激光频率锁定在预设频率宽度上。本实施例公开的装置和方法，将光学反馈和电子pid反馈调节的技术相结合，利用电子pid反馈调节的方法对光学反馈锁定后的激光频率锁定在预设频率上，以实现对激光器频率的长期锁定，本实施例公开的装置和方法，实施方便，可以应用于不同波段和不同类型的激光器，具有广泛的适用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种激光器频率锁定装置，其特征在于，包括：激光器、光反馈组件和PID反馈调节组件；
2.根据权利要求1所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述PID反馈调节组件包括：第一光电探测器、检相装置和第一PID锁定装置；
3.根据权利要求2所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述PID反馈调节组件还包括：射频产生放大装置；
4.根据权利要求1所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述光反馈组件包括：光学谐振腔、第二光电探测器和第二PID锁定装置；
5.根据权利要求1所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述光反馈组件和所述激光器之间还设置有：反馈调节元件；
6.根据权利要求4所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述光反馈组件还包括反射镜片和透镜匹配元件；
7.根据权利要求4所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述光反馈组件还连接有锁相放大器；所述锁相放大器设置在第二PID锁定装置和第二光电探测器之间；
8.一种激光器频率锁定方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的激光器频
10.根据权利要求8所述的激光器频率锁定方法，其特征在于，所述光反馈组件包括：光学谐振腔；所述预设频率宽度为光学谐振腔的一个纵模。
...【技术特征摘要】
1.一种激光器频率锁定装置，其特征在于，包括：激光器、光反馈组件和pid反馈调节组件；
2.根据权利要求1所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述pid反馈调节组件包括：第一光电探测器、检相装置和第一pid锁定装置；
3.根据权利要求2所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述pid反馈调节组件还包括：射频产生放大装置；
4.根据权利要求1所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述光反馈组件包括：光学谐振腔、第二光电探测器和第二pid锁定装置；
5.根据权利要求1所述的激光器频率锁定装置，其特征在于，所述光反馈组件和所述激光器之间还设置有：反馈调节元件；
...【专利技术属性】
技术研发人员：孙羽，
申请(专利权)人：深圳知能精仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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