，这样可以方便使半导体从激光器18锁定在第m阶边带，提高输出激光的边摸抑制比；
[0041]第六、为了避免失锁，需同时对从激光器的工作电流进行同步补偿，此发明中将加载到电光调制器14上的电压经过第二低通滤波器12滤除高频噪声后，再经过模数转换器10转换为数字信号，然后经过控制器6进行数字化处理，最后经过数模转换器11转换为模拟电压后加载到半导体从激光器18的电流驱动控制器19上，进行电流补偿。在保证补偿的同步性的同时，能够满足电流补偿对补偿电压幅值的要求。
[0042]第七、实现了半导体激光器18注入锁定在窄线宽光纤激光器13的第m阶边带，输出光频为《,η Λ ω，通过控制此发明中射频信号源输出信号频率Λ ω高精度频率控制、大范围线性调谐，即可实现高精度频率控制、窄线宽、大范围线性可调谐的激光输出。
[0043]本发明装置使用的具体步骤为:
[0044]1.打开窄线宽光纤激光器13，调节激光器参数，使激光器输出功率满足输出要求；
[0045]2.测得在不同射频信号加载到电光调制器上时，从激光器需要的同步补偿电压，得出射频信号与同步补偿电压之间的频率-幅值对应关系；
[0046]3.在控制器中编写程序，将可编程分频器5的分频系数N.F按照设定的扫频周期线性变化，实现压控振荡器4输出频率线性调谐；
[0047]4.根据之前测得的射频信号与同步补偿电压之间的频率-幅值对应关系，在控制器6中编写程序，将模数转换器10输出的数字信号转换为期望得到的值，再编程经过数模转换器11转换模拟电压输出；
[0048]5.在控制器6中编程，控制高速开关8，按照扫频的周期进行反复快速切换，先输出基频信号，当输出频率达到时nXfJt，通过控制器6快速切换开关使倍频后的信号输出，最终实现的输出频率范围为f\?(nXfh);
[0049]5.将微波放大器9的输出端加载到电光调制器14上，将数模转换器11输出端加载到从激光器的电流驱动控制器19上；
[0050]6.调节可调谐衰减器15、可调谐光学滤波器16，实现高精度频率控制、大范围、线性可调谐的激光输出。
[0051]以上技术方案可以实现一种高精度频率线性调谐窄线宽激光器装置。虽然参照上述具体实施例详细地描述了本发明，但是应该理解本发明并不限于所公开的实施方式和实施例，对于本专业领域技术人员来说，可对其形式和细节进行各种改变。例如光纤激光器的形式可以替代为其他窄线宽单频激光器，半导体激光器的工作波段可以替换为其它波段，倍频器和高速开关的数目可以有多个，也可将锁相环替换为高精度数模转换器驱动压控振荡器，进而通过改变数模转换器的输出电压，实现激光器的输出频率按照输出电压的变化规律进行扫频，可以使激光输出实现非线性频率调谐等。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高精度频率线性调谐窄线宽激光器装置，特征在于其构成包括参考晶振(I)、鉴频鉴相器(2)、环路滤波器(3)、压控振荡器(4)、可编程分频器(5)、控制器￠)、倍频器(7)、高速开关(8)、微波放大器(9)、模数转换器(10)、数模转换器(11)、第二低通滤波器(12)、窄线宽光纤激光器(13)、电光调制器(14)、可调谐衰减器(15)、可调谐光学滤波器(16)、环形器(17)、半导体激光器(18)、电流驱动控制器(19)和温度控制器(20); 上述各元件的连接关系如下: 所述的参考晶振(I)的输出端口与所述的鉴频鉴相器(2)的第一输入端口相连，该鉴频鉴相器(2)的输出端口与所述的环路滤波器(3)的输入端口相连，该环路滤波器(3)的第一输出端口与所述的压控振荡器(4)的输入端口相连，该环路滤波器(3)的第二输出端口与所述的第二低通滤波器(12)的输入端口相连，第二低通滤波器(12)的输出端口与模数转换器(10)的输入端口相连，所述的压控振荡器⑷的第一输出端口与高速开关⑶的第一输入端口相连，该压控振荡器(4)的第二输出端口与倍频器(7)的输入端口相连，该压控振荡器(4)的第三输出端口与可编程分频器(5)的第一输入端口相连，该可编程分频器(5)的输出端口与鉴频鉴相器⑵的第二输入端口相连，所述的倍频器⑵的输出端口与高速开关(8)的第二输入端口相连，所述的高速开关(8)的输出端口与微波放大器(9)的输入端口相连，微波放大器(9)的输出端口与电光调制器(14)的第二输入端口相连，所述的模数转换器(10)的输出端口与控制器(6)的输入端口相连，所述的控制器(6)的第一输出端口与可编程分频器(5)的第二输入端口相连，该控制器(6)的第二输出端口与数模转换器(11)的输入端口相连，数模转换器(11)的输出端口与电流驱动控制器(19)的输入端口相连，所述控制器(6)的第三输出端口与高速开关(8)的第三输入端口相连，窄线宽光纤激光器(13)的输出端口与电光调制器(14)的第一输入端口相连，该电光调制器的输出端口与可调谐衰减器(15)的输入端口相连，可调谐衰减器(15)的输出端口与可调谐光学滤波器(16)的输入端口相连，可调谐光学滤波器(16)的输出端口与环形器(17)的I端口相连，环形器(17)的2端口与半导体激光器(18)相连，环形器(17)的3端口为该装置的激光输出端口，电流驱动控制器(19)的输出端口与所述的半导体激光器(18)的电流驱动控制端口相连，所述的温度控制器(20)的输出端口与半导体激光器(18)的温度控制端口相连。
2.根据权利要求1所述的高精度频率线性调谐窄线宽激光器装置，其特征在于，所述的参考晶振(I)、鉴频鉴相器(2)、环路滤波器(3)、压控振荡器(4)、可编程分频器(5)构成的锁相环电路。
3.根据权利要求1所述的高精度频率线性调谐窄线宽激光器装置，其特征在于，锁相环电路输出的射频信号经过倍频器(7)进行扩频，提高输出射频信号的范围，且通过控制器(6)控制高速开关(8)选择使输出射频信号在基频信号与倍频后的信号之前快速切换，提高输出射频信号范围。
4.根据权利要求1所述的高精度频率线性调谐窄线宽激光器装置，其特征在于电光调制器(14)输出的调制光信号经过可调谐衰减器(15)、可调谐光学滤波器(16)，滤除无关边带，注入到半导体激光器(18)的光功率可调谐。
【专利摘要】一种高精度频率线性调谐窄线宽激光器装置，该装置包括：参考晶振、鉴频/鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、可编程分频器、倍频器、高速开关、微波放大器、第二低通滤波器、模数转换器、控制器、数模转换器、窄线宽光纤激光器、电光调制器、可调谐衰减器、可调谐光学滤波器、环形器、半导体激光器、电流驱动控制器、温度控制器等。该装置解决了现有的高阶边带注入锁定技术中的低噪声射频信号的产生问题，并解决了对从激光器的同步电流补偿问题，解决了从激光器高阶边带注入锁定问题，可以实现窄线宽激光器输出频率的精密控制、线性调谐等功能。
【IPC分类】H01S5-065, H01S5-06
【公开号】CN104821486
【申请号】CN201510170765
【发明人】蔡海文, 卢斌, 董作人, 魏芳, 陈迪俊, 潘政清
【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月13日