光学频率梳的锁定方法及装置与流程

本公开涉及频率控制及锁模，尤其涉及一种光学频率梳的锁定方法及装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、光学频率梳，简称光频梳，作为一种光学频和射频频率链接的重要手段，是迄今为止最有效的进行绝对光学频率测量的工具，可将微波原子频标与光频标准确而简单的联系起来，为发展高分辨率、高精度、高准确性的频率标准提供了载体，也为精密光谱、天文物理、量子操控等科学研究方向提供了较为理想的研究工具。它在光谱学和精密测量领域中有着广泛的应用，尤其在高精度光谱测量、频率标准、天文学研究、生物医学等领域中发挥着重要作用。

3、相关技术中，光频梳锁定往往采用固定的系统参数，而且需要技术人员采用人工的方式调整参数控制锁定，操作复杂，很大程度上限制了光频梳的应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开的目的在于提出一种光学频率梳的锁定方法及装置，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、基于上述目的，本公开示例性实施例第一方面提供了一种光学频率梳的锁定方法，包括：

3、获取光学频率梳光学系统输出的光信号；

4、获取参考频率信号，基于所述光信号和所述参考频率信号，得到差频信号；

5、基于所述差频信息，控制所述光学频率梳光学系统的参数，以实现所述光学频率梳光学系统对所述光信号的锁定。

6、基于同一发明构思，本公开示例性实施例第二方面提供了一种光学频率梳的锁定装置，包括：

7、光学频率梳光学系统，被配置为输出光信号；

8、混频器，被配置为获取参考频率信号，基于所述光信号和所述参考频率信号，得到差频信号；

9、ai处理器，被配置为基于所述差频信息，控制所述光学频率梳光学系统的参数，以实现所述光学频率梳光学系统对所述光信号的锁定。

10、在一些示例性实施例中，所述光信号包括：

11、包含重复频率信号频率相位信息的第一光信号；

12、和，包含载波包络相位信号频率相位信息的第二光信号。

13、在一些示例性实施例中，所述基于所述光信号和所述参考频率信号，得到差频信号，包括：

14、将所述光信号转化为电信号；

15、对所述电信号进行放大处理，得到放大的电信号；

16、确定所述放大的电信号和所述参考频率信号之间的所述差频信号。

17、在一些示例性实施例中，所述基于所述差频信息，控制所述光学频率梳光学系统的参数，包括：

18、将所述差频信号转化为数字误差信号；

19、将所述数字误差信号转化为数字滤波信号；

20、基于所述数字滤波信号，控制所述光学频率梳光学系统的参数。

21、在一些示例性实施例中，所述光学频率梳光学系统的参数，包括：

22、所述光学频率梳光学系统的光学相位、腔体温度、腔体长度和泵浦电流。

23、在一些示例性实施例中，所述光学频率梳光学系统，具体被配置为输出：

24、包含重复频率信号频率相位信息的第一光信号；

25、和，包含载波包络相位信号频率相位信息的第二光信号。

26、在一些示例性实施例中，所述装置还包括：

27、光电探测器，被配置为将所述光信号转化为电信号；

28、带通放大器，被配置为对所述电信号进行放大处理，得到放大的电信号；

29、则，所述混频器，被配置为确定所述放大的电信号和所述参考频率信号之间的所述差频信号。

30、在一些示例性实施例中，所述装置还包括：

31、ad采集器，被配置为将所述差频信号转化为数字误差信号；

32、卡尔曼滤波器，被配置为将所述数字误差信号转化为数字滤波信号；

33、则，所述ai处理器，被配置为基于所述数字滤波信号，控制所述光学频率梳光学系统的参数。

34、在一些示例性实施例中，所述装置还包括：

35、eom控制器，被配置为控制所述光学频率梳光学系统的光学相位；

36、温度控制器，被配置为控制所述光学频率梳光学系统的腔体温度；

37、pzt控制器，被配置为控制所述光学频率梳光学系统的腔体长度；

38、泵浦源控制器，被配置为控制所述光学频率梳光学系统的泵浦电流。

39、从上面所述可以看出，本公开实施例提供的光学频率梳的锁定方法及装置，该方法包括：获取光学频率梳光学系统输出的光信号；获取参考频率信号，基于所述光信号和所述参考频率信号，得到差频信号；基于所述差频信息，控制所述光学频率梳光学系统的参数，以实现所述光学频率梳光学系统对所述光信号的锁定。本公开只需要粗整定系统参数，通过获取误差信号以及系统响应度等信息周期性地调整系统参数，不仅提高了系统指标，而且增加了锁定动态范围，使光学频率梳光学系统可以适应较为恶劣的工作环境。

技术特征：

1.一种光学频率梳的锁定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光信号包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述光信号和所述参考频率信号，得到差频信号，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述差频信息，控制所述光学频率梳光学系统的参数，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学频率梳光学系统的参数，包括：

6.一种光学频率梳的锁定装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光学频率梳光学系统，具体被配置为输出：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

技术总结本公开提供一种光学频率梳的锁定方法及装置，该方法包括：获取光学频率梳光学系统输出的光信号；获取参考频率信号，基于所述光信号和所述参考频率信号，得到差频信号；基于所述差频信息，控制所述光学频率梳光学系统的参数，以实现所述光学频率梳光学系统对所述光信号的锁定。本公开只需要粗整定系统参数，通过获取误差信号以及系统响应度等信息周期性地调整系统参数，不仅提高了系统指标，而且增加了锁定动态范围，使光学频率梳光学系统可以适应较为恶劣的工作环境。技术研发人员：朱恩,商建明受保护的技术使用者：湖南浩敏光电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13