【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光稳频，具体涉及一种基于法布里-珀罗腔的972nm激光器稳频，进而倍频输出486nm蓝光稳频激光的装置
技术介绍
1、486nm波段蓝光在深海大洋水中有着强深海穿透能力、较低的传输损耗，可有效应用于深海探测与信息传输、海洋叶绿素和水下目标探测等，在资源调查、海洋权益维护等军民领域中均具有重要的应用潜力。尤其是486nm波长更能够匹配太阳的夫琅禾费暗线，具有较低的背景光干扰，进而能够提升雷达在白天的探测能力。因此486nm蓝光激光是激光水下通信和探测的重要光源。
2、pdh(pound-drever-hall)稳频技术是目前广泛采用的主动稳频技术，光学法布里-珀罗腔主要利用超低膨胀系数玻璃制成，可以作为稳定的频率参考。采用f-p法布里-珀罗腔反射式不受f-p法布里-珀罗腔响应时间的影响，可以及时测量和处理频率漂移。
3、激光水下探测及通信是现今研究的一大热点，在探测海洋剖面回波信号时，信号中包含悬浮颗粒物和水分子散射，颗粒物散射又受颗粒物类型影响，而蓝光高光谱探测对激光需求高功率输出、窄线宽及频率稳定度高。为实现水中颗粒物光学参数剖面的准确测量，亟需突破蓝光高光谱分辨率激光探测技术。由于受到工作环境等各种因素的影响，激光中心波长易出现随机漂移现象，影响探测精度。而由于蓝光486nm波长具有能够匹配太阳的夫琅禾费暗线和较低的背景光干扰，能够提升雷达在白天的探测能力的优势，对研究486nm蓝光波段的海洋应用也逐渐成为热点。因此，急需具有稳频功能的486nm蓝光激光器来满足在海洋探测及通信中的应用
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有技术中的问题，提出一种基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，以获得高稳定度窄线宽的486nm激光输出，进而满足高精度海洋激光雷达探测及通信的需求。
2、本专利技术的基本思想是：
3、通过对972nm激光器输出进行分路，一路在经过相位调制后进入法布里-珀罗腔，将其频率锁定在腔上，获取误差信号后经pid电路等对972nm激光器进行反馈调节实现频率稳定，另一路输出后经过倍频晶体输出486nm激光，即通过对972nm激光器的稳定获得486nm的高稳定度的蓝光光源。
4、本专利技术的技术方案如下：
5、包括972nm激光器、光隔离器、光纤分束器、相位调制器、光纤准直头、法布里-珀罗腔、光电探测器、调制解调模块、pid控制模块，所述972nm激光器含有一个sma电流调谐端口用于接收pid控制模块输出的反馈调节信号，
6、972nm激光器经过的光隔离器后进入光纤分束器，所述光纤分束器对激光进行分束，一路经倍频晶体输出输出486nm蓝光，另一路经过进行相位调制器进行相位调制处理，调制后的激光经光纤准直头输出后进入到法布里-珀罗腔，所述法布里-珀罗腔对经过调制处理的光进行多次反射后通过法布里-珀罗腔后腔镜输出至光电探测器；
7、光电探测器接收法布里-珀罗腔后腔镜透射输出的光信号并进行处理，将其转换为电信号并传输给所述调制解调模块，所述调制解调模块输出射频信号至所述相位调制器用于对972nm激光进行相位调制，同时，调制解调模块输出射频信号的本征参考信号与接收的电信号进行混频得到频率漂移误差信号后传输至pid控制模块；pid控制模块对接收到的频率漂移误差信号进行处理并通过sma电流调谐端口输出反馈调节信号至972nm激光器，控制972nm激光器对激光的频率进行电流调谐，得到972nm激光稳频输出，进而实现486nm蓝光稳频输出。
8、进一步的，所述光纤分束器的偏振消光比大于18db。
9、进一步的，所述倍频晶体(4)为lbo晶体或bibo晶体。
10、进一步的，相位调制器为光纤耦合铌酸锂电光相位调制器，其调制带宽不小于150mhz，插入损耗小于3db。
11、进一步的，法布里-珀罗腔为低膨胀系数玻璃材料，置于殷钢外壳内，并置于恒温温控设备内，法布里-珀罗腔精细度高于1000。
12、进一步的，光电探测器为铟砷镓光电探测器，所述光电探测器的带宽需要大于所述相位调制器的射频信号带宽。
13、进一步的，调制解调模块调制电路输出的射频信号频率可调。
14、进一步的，pid控制模块为pid控制电路。
15、本专利技术具有以下有益效果：
16、本专利技术的一种基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，通过光纤分束器对972nm激光器进行分光，一路经倍频晶体输出486nm的蓝光光源，另一路经过相位调制器后经光纤准直头输出进入法布里-珀罗腔，并将972nm激光频率稳定在法布里-珀罗腔上，经过光电探测器将光信号转化为所需要的边带误差信号进入到调制解调模块，经过混频处理后进入pid控制模块，通过pid电路输出反馈信号至972nm激光器的sma电流调谐端口，pid控制电路根据反馈信号与设定值的偏差不断调整激光器的输出激光频率，从而抑制外界干扰，使得激光频率稳定，实现对稳定在参考腔上的972nm激光频率漂移进行调谐补偿，进而达到对倍频输出的486nm激光的频率稳定，输出窄线宽高稳定度的蓝光光源。
17、本专利技术结构简单稳定，分光及调制部分均为光纤部分，各个器件间可通过跳线头或光纤熔接进行连接，调试简单。经准直头输出后进入到法布里-珀罗腔，可经过简单的透镜位置调节即可达到光路要求，结构紧凑，易于调节。
18、通过对972nm激光器进行频率稳定，进而通过倍频晶体对其二倍频输出486nm蓝光光源，具有频率稳定度高和窄线宽的特点，其486nm波长更能够匹配太阳的夫琅禾费暗线，具有较低的背景光干扰，适用于高精度海洋激光雷达探测及通信的需求。
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1.一种基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，包括：972nm激光器(1)、光隔离器(2)、光纤分束器(3)、倍频晶体(4)、相位调制器(5)、光纤准直头(6)、法布里-珀罗腔(7)、光电探测器(8)、调制解调模块(9)、PID控制模块(10)，所述972nm激光器(1)含有SMA电流调谐端口用于接收PID控制模块(10)输出的反馈调节信号；
2.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，所述光纤分束器(3)的偏振消光比大于18dB。
3.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，所述倍频晶体(4)为LBO晶体或BIBO晶体。
4.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，所述相位调制器(5)为光纤耦合铌酸锂电光相位调制器，其调制带宽不小于150MHz，插入损耗小于3dB。
5.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，所述法布里-珀罗腔(7)为低膨胀系数玻璃材
6.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于：所述光电探测器(8)为铟砷镓光电探测器，所述光电探测器的带宽大于所述相位调制器(5)的射频信号带宽。
...【技术特征摘要】
1.一种基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，包括：972nm激光器(1)、光隔离器(2)、光纤分束器(3)、倍频晶体(4)、相位调制器(5)、光纤准直头(6)、法布里-珀罗腔(7)、光电探测器(8)、调制解调模块(9)、pid控制模块(10)，所述972nm激光器(1)含有sma电流调谐端口用于接收pid控制模块(10)输出的反馈调节信号；
2.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，所述光纤分束器(3)的偏振消光比大于18db。
3.根据权利要求1所述的基于法布里-珀罗腔的486nm蓝光激光稳频装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱小磊，杜飞，马剑，张俊旋，陆婷婷，马浩达，贺岩，周田华，周军，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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