本發(fā)明屬于光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置，具體是一種基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置及其鎖腔方法。

背景技術(shù)：

目前，連續(xù)可調(diào)諧窄線寬激光已經(jīng)廣泛用在高分辨激光光譜和光晶格原子鐘等精密測(cè)量物理實(shí)驗(yàn)中，其中，某些特殊波長(zhǎng)的激光需要通過連續(xù)激光器進(jìn)行倍頻獲得。通過外腔增益倍頻是提高倍頻效率的有效途徑，其基本原理是把環(huán)形腔鎖定到基頻光頻率，使環(huán)形腔和基頻光達(dá)到共振以提高腔內(nèi)基頻光功率，從而提高倍頻效率。然而，環(huán)形腔在實(shí)驗(yàn)過程中非常容易受到外界環(huán)境中聲音、振動(dòng)的干擾導(dǎo)致失鎖，失鎖后往往需要科研人員重新手動(dòng)鎖定，這對(duì)于像光晶格原子鐘這樣需要連續(xù)運(yùn)行的物理系統(tǒng)是不利的，所以我們?cè)趯?shí)現(xiàn)環(huán)形腔鎖定的同時(shí)，還需要使環(huán)形腔失鎖后可以快速自動(dòng)鎖定。光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置除了可以應(yīng)用于環(huán)形倍頻腔，還適用于其他的激光穩(wěn)頻實(shí)驗(yàn)，比如激光頻率鎖定到相應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)(如FP腔)的穩(wěn)頻實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室中通常采用PDH方法、HC方法等手段來產(chǎn)生光學(xué)腔的鑒頻光譜，再通過伺服反饋給腔鏡上的壓電陶瓷(PZT)實(shí)現(xiàn)光學(xué)腔的鎖定。目前常見的數(shù)字自動(dòng)鎖定裝置和方法[CN103513490B]往往通過數(shù)據(jù)采集板卡進(jìn)行高速采樣，再通過電腦軟件編程對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行所需的PID運(yùn)算并編寫鎖腔所需的邏輯功能來實(shí)現(xiàn)激光的自動(dòng)穩(wěn)頻。這類自動(dòng)鎖定裝置可以應(yīng)用到激光光譜、非經(jīng)典光學(xué)態(tài)的制備等實(shí)驗(yàn)中，具有適用范圍廣，易于邏輯編程等優(yōu)點(diǎn)，但它的缺點(diǎn)在于所需的數(shù)據(jù)采集卡價(jià)格昂貴，對(duì)于一些僅需要光學(xué)腔鎖定的實(shí)驗(yàn)造成了資源的浪費(fèi)。此外，還有基于慣性同步電路(flywheel circuit)和自動(dòng)增益控制電路(automatic gain control circuit)來實(shí)現(xiàn)FP腔自動(dòng)鎖定的裝置[Review of Scientific Instruments,76,026101(2005)]，其問題在于當(dāng)FP腔遠(yuǎn)離共振點(diǎn)時(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)鎖定，較長(zhǎng)的鎖定時(shí)間對(duì)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)顯然是不利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置及其頻腔方法，根據(jù)光學(xué)腔信號(hào)在鎖定前后的特點(diǎn)，利用簡(jiǎn)單的模擬電子元件實(shí)現(xiàn)了環(huán)形倍頻腔的快速自動(dòng)鎖定，無需數(shù)字自動(dòng)鎖腔裝置所需的軟件編程和模數(shù)轉(zhuǎn)換過程，具有鎖定時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和快速自動(dòng)鎖腔優(yōu)點(diǎn)，提高了連續(xù)窄線寬激光器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行能力。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置，其特點(diǎn)在于該裝置包括光學(xué)系統(tǒng)和電子學(xué)控制系統(tǒng)：

所述的光學(xué)系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器、光纖激光放大器、環(huán)形倍頻腔和HC鑒頻光路，所述的環(huán)形倍頻腔的構(gòu)成是：沿光路方向依次是輸入耦合鏡、第二腔鏡、第三腔鏡、非線性晶體、耦合腔鏡和輸入耦合鏡構(gòu)成交叉準(zhǔn)“8”字形環(huán)形腔，所述的半導(dǎo)體激光器輸出的基頻光經(jīng)所述的光纖激光放大器、輸入耦合鏡輸入所述的環(huán)形倍頻腔，在腔內(nèi)共振增強(qiáng)，由非線性晶體倍頻產(chǎn)生的倍頻光經(jīng)所述的耦合腔鏡輸出，所述的HC鑒頻光路的輸入端口位于所述的輸入耦合鏡的基頻光的反射方向；

所述的電子學(xué)控制系統(tǒng)，包括自動(dòng)鎖腔裝置、光電探測(cè)器、壓電陶瓷、高壓放大器和示波器，所述的自動(dòng)鎖腔裝置設(shè)有誤差信號(hào)端口、鎖腔信號(hào)輸出端口、參考電壓端口、環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口和信號(hào)監(jiān)測(cè)端口，所述的光電探測(cè)器位于所述的第三腔鏡的基頻光的透射信號(hào)方向，該光電探測(cè)器的輸出端與所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口相連，所述的壓電陶瓷貼在所述的第二腔鏡的背面；

所述的HC鑒頻光路的輸出端與所述的誤差信號(hào)端口相連，所述的光電探測(cè)器的輸出端與所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口相連，所述的參考電壓端口供設(shè)置的參考電壓，所述的鎖鎖腔信號(hào)輸出端口經(jīng)所述的高壓放大器與所述的壓電陶瓷的控制端相連，所述的信號(hào)監(jiān)測(cè)端口與所述的示波器的輸入端相連；

所述的自動(dòng)鎖腔裝置包括掃腔信號(hào)發(fā)生部分、PID伺服控制部分和自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分：

所述的掃腔信號(hào)發(fā)生部分包括ICL8038芯片，產(chǎn)生掃腔三角波信號(hào)輸入所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分的第二模擬開關(guān)的一個(gè)輸入端；

所述的PID伺服控制部分包括積分器、比例器、微分器、加法器和積分電容，由所述的HC鑒頻光路的輸出的鎖腔誤差信號(hào)經(jīng)所述的誤差信號(hào)端口分別經(jīng)過積分器、比例器和微分器輸入加法器產(chǎn)生鎖腔伺服控制信號(hào)，該鎖腔伺服控制信號(hào)輸入所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分的第二模擬開關(guān)的另一輸入端；

所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分包括電壓比較器、第一模擬開關(guān)、限流電阻、第二模擬開關(guān)、采樣保持電阻、采樣保持電容、第一電壓跟隨器和第二電壓跟隨器,所述的限流電阻和所述的第一模擬開關(guān)串聯(lián)后與所述的積分器的積分電容并聯(lián)，所述的電壓比較器的負(fù)端接所述的參考電壓端口，正端接所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口，電壓比較器的輸出端分別與所述的第一模擬開關(guān)的控制端和第二模擬開關(guān)的控制端相連，所述的第二模擬開關(guān)的輸出端依次經(jīng)第一電壓跟隨器、第二電壓跟隨器與所述的鎖腔信號(hào)輸出端口相連，在所述的第一電壓跟隨器和第二電壓跟隨器之間經(jīng)所述的采樣保持電阻、采樣保持電容接地。

利用上述基于模擬電路的光學(xué)腔鎖定裝置的自動(dòng)鎖腔方法，該方法包括如下步驟：

1)自動(dòng)鎖腔裝置設(shè)置參數(shù)：

設(shè)置三角波的掃描信號(hào)周期T>>采樣保持電容的充放電時(shí)間τ>>第二模擬開關(guān)的切換時(shí)間t，設(shè)置鎖腔PID參數(shù)：包括比例、積分、微分參數(shù)，所述的電壓比較器負(fù)端的參考電壓設(shè)置為環(huán)形腔透射信號(hào)最大電壓值的50％到60％；第一模擬開關(guān)的控制端和第二模擬開關(guān)的切換時(shí)間t為10ns左右，第一模擬開關(guān)串聯(lián)的限流電阻的阻值為1K歐姆；

2)所述的掃腔信號(hào)發(fā)生部分包括ICL8038芯片，產(chǎn)生掃腔三角波信號(hào)輸入所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分的第二模擬開關(guān)的一個(gè)輸入端；啟動(dòng)所述的半導(dǎo)體激光器，所述的光電探測(cè)器探測(cè)所述的環(huán)形腔的透射信號(hào)經(jīng)所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口輸入所述的自動(dòng)鎖腔裝置；所述的HC鑒頻光路在接收所述的輸入耦合鏡反射的基頻光后產(chǎn)生誤差信號(hào)，經(jīng)所述的誤差信號(hào)端口輸入所述的自動(dòng)鎖腔裝置，該誤差信號(hào)經(jīng)所述的積分器、比例器和微分器由加法器產(chǎn)生鎖腔伺服控制信號(hào)輸入第二模擬開關(guān)的另一輸入端；當(dāng)所述的第二模擬開關(guān)關(guān)閉時(shí)，輸入的信號(hào)依次經(jīng)所述的第一電壓跟隨器、第二電壓跟隨器、鎖鎖腔信號(hào)輸出端口、高壓放大器后施加在所述的壓電陶瓷的控制端，實(shí)現(xiàn)鎖腔；

3)所述的光電探測(cè)器將所述的環(huán)形腔的透射信號(hào)經(jīng)所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口輸入所述的自動(dòng)鎖腔裝置：

當(dāng)所述的環(huán)形腔失鎖時(shí)，所述的電壓比較器輸出低電位，第二模模擬開關(guān)自動(dòng)斷開鎖腔伺服控制信號(hào)而連接所述的掃腔信號(hào)，同時(shí)第一模擬開關(guān)閉合，積分電容放電，關(guān)閉所述的積分器，所述的限流電阻起保護(hù)第一模擬開關(guān)的作用；

當(dāng)所述的光電探測(cè)器探測(cè)到所述的環(huán)形腔的共振峰時(shí)，所述的電壓比較器輸出高電位，第二模擬開關(guān)斷開掃腔信號(hào)重新切換到鎖腔伺服控制信號(hào)，同時(shí)第一模擬開關(guān)自動(dòng)斷開，使積分器重新起作用，在開關(guān)切換時(shí)間內(nèi)所述的采樣保持電容使壓電陶瓷上的電位維持在共振峰電位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖定功能。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

在光學(xué)腔受到環(huán)境干擾導(dǎo)致失鎖后，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形腔的快速自動(dòng)鎖定，從而提高連續(xù)窄線寬激光器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行能力，有利于光晶格鐘和冷原子物理實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量。本發(fā)明與常見的激光自動(dòng)穩(wěn)頻裝置相比無需采購昂貴的數(shù)據(jù)采集板卡，也無需利用計(jì)算機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的PID算法和邏輯判斷，具有鎖定時(shí)間短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明自動(dòng)鎖定裝置的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例自動(dòng)鎖定結(jié)果圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

先請(qǐng)參閱圖1、圖1是本發(fā)明基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本發(fā)明基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置，包括光學(xué)系統(tǒng)和電子學(xué)控制系統(tǒng)：

所述的光學(xué)系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器1、光纖激光放大器2、環(huán)形倍頻腔4和HC鑒頻光路5，所述的環(huán)形倍頻腔4的構(gòu)成是：沿光路方向依次是輸入耦合鏡401、第二腔鏡402、第三腔鏡403、非線性晶體405、耦合腔鏡404和輸入耦合鏡401成交叉準(zhǔn)“8”字形環(huán)形腔，所述的半導(dǎo)體激光器1輸出的基頻光經(jīng)所述的光纖激光放大器2、輸入耦合鏡401輸入所述的環(huán)形倍頻腔4，在腔內(nèi)共振增強(qiáng)，由非線性晶體405倍頻產(chǎn)生的倍頻光經(jīng)所述的耦合腔鏡404輸出，所述的HC鑒頻光路5的輸入端口位于所述的輸入耦合鏡401的基頻光的反射方向；

所述的電子學(xué)控制系統(tǒng)，包括自動(dòng)鎖腔裝置3、光電探測(cè)器6、壓電陶瓷7、高壓放大器8和示波器9，所述的自動(dòng)鎖腔裝置3設(shè)有誤差信號(hào)端口301、鎖腔信號(hào)輸出端口302、參考電壓端口303、環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口304和信號(hào)監(jiān)測(cè)端口305，所述的光電探測(cè)器6位于所述的第三腔鏡43的基頻光的透射信號(hào)方向，該光電探測(cè)器6的輸出端與所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口304相連，所述的壓電陶瓷7貼在所述的第二腔鏡402的背面；

所述的HC鑒頻光路5的輸出端與所述的誤差信號(hào)端口301相連，所述的光電探測(cè)器6的輸出端與所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口304相連，所述的參考電壓端口303供設(shè)置的參考電壓，所述的鎖鎖腔信號(hào)輸出端口302經(jīng)所述的高壓放大器8與所述的壓電陶瓷7的控制端相連，所述的信號(hào)監(jiān)測(cè)端口305與所述的示波器9的輸入端相連；

請(qǐng)參見圖2，圖2是本發(fā)明自動(dòng)鎖定裝置的示意圖，所述的自動(dòng)鎖腔裝置3包括掃腔信號(hào)發(fā)生部分、PID伺服控制部分和自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分：

所述的掃腔信號(hào)發(fā)生部分包括ICL8038芯片，產(chǎn)生掃腔三角波信號(hào)輸入所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分的第二模擬開關(guān)314的一個(gè)輸入端；

所述的PID伺服控制部分包括積分器307、比例器308、微分器309、加法器310和積分電容313，由所述的HC鑒頻光路5的輸出的鎖腔誤差信號(hào)經(jīng)所述的誤差信號(hào)端口301分別經(jīng)過積分器307、比例器308和微分器309輸入加法器310產(chǎn)生鎖腔伺服控制信號(hào)，該鎖腔伺服控制信號(hào)輸入所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分的第二模擬開關(guān)314的另一輸入端；

所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分包括電壓比較器306、第一模擬開關(guān)311、限流電阻312、第二模擬開關(guān)314、采樣保持電阻315、采樣保持電容316、第一電壓跟隨器317和第二電壓跟隨器318,所述的限流電阻312和所述的第一模擬開關(guān)311串聯(lián)后與所述的積分器307的積分電容313并聯(lián)，所述的電壓比較器306的負(fù)端接所述的參考電壓端口303，正端接所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口304，電壓比較器306的輸出端分別與所述的第一模擬開關(guān)311的控制端和第二模擬開關(guān)314的控制端相連，所述的第二模擬開關(guān)314的輸出端依次經(jīng)第一電壓跟隨器317、第二電壓跟隨器318與所述的鎖腔信號(hào)輸出端口302相連，在所述的第一電壓跟隨器317和第二電壓跟隨器318之間經(jīng)所述的采樣保持電阻315、采樣保持電容316接地。

下面是本發(fā)明基于模擬電路實(shí)現(xiàn)的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置實(shí)施例的情況補(bǔ)充說明如下：

所述的半導(dǎo)體激光器1是窄線寬可調(diào)諧激光器，輸出連續(xù)窄線寬種子激光；

激光放大器2將輸入種子光放大后輸出大功率基頻光；

HC鑒頻光路5：包括中性濾波片，四分之一波片、偏振分束器和兩個(gè)光電探測(cè)器。兩個(gè)光電探測(cè)信號(hào)經(jīng)過差分提取產(chǎn)生誤差信號(hào)；

光電探測(cè)器6：腔鏡M3后的光電探測(cè)器6探測(cè)環(huán)形腔4內(nèi)基頻光透射信號(hào)，接入到自動(dòng)鎖腔裝置3；

壓電陶瓷7：粘于第二腔鏡402后面，通過改變壓電陶瓷7上的電壓來改變第二腔鏡402的進(jìn)退以控制環(huán)形腔4的腔長(zhǎng)；

高壓放大器8：將掃腔信號(hào)或鎖腔伺服控制信號(hào)放大輸出到壓電陶瓷7；

示波器9：通過自動(dòng)鎖腔裝置3的觀測(cè)接口305觀測(cè)透射腔信號(hào)303和參考電壓信號(hào)304。

利用上述基于模擬電路的光學(xué)腔自動(dòng)鎖定裝置的自動(dòng)鎖腔方法，包括如下步驟：

1)自動(dòng)鎖腔裝置3設(shè)置參數(shù)：

設(shè)置三角波的掃描信號(hào)周期T>>采樣保持電容316的充放電時(shí)間τ>>第二模擬開關(guān)314的切換時(shí)間t，設(shè)置鎖腔PID參數(shù)：包括比例、積分、微分參數(shù)，所述的電壓比較器306負(fù)端的參考電壓設(shè)置為環(huán)形腔透射信號(hào)最大電壓值的50％到60％；第一模擬開關(guān)311的控制端和第二模擬開關(guān)314的切換時(shí)間t為10ns左右，第一模擬開關(guān)311串聯(lián)的限流電阻312的阻值為1K歐姆；

2)所述的掃腔信號(hào)發(fā)生部分包括ICL8038芯片，產(chǎn)生掃腔三角波信號(hào)輸入所述的自動(dòng)鎖腔邏輯功能部分的第二模擬開關(guān)314的一個(gè)輸入端；啟動(dòng)所述的半導(dǎo)體激光器1，所述的光電探測(cè)器6探測(cè)所述的環(huán)形腔的透射信號(hào)經(jīng)所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口304輸入所述的自動(dòng)鎖腔裝置3；所述的HC鑒頻光路5在接收所述的輸入耦合鏡41反射的基頻光后產(chǎn)生誤差信號(hào)，經(jīng)所述的誤差信號(hào)端口301輸入所述的自動(dòng)鎖腔裝置3，該誤差信號(hào)經(jīng)所述的積分器307、比例器308和微分器309由加法器310產(chǎn)生鎖腔伺服控制信號(hào)輸入第二模擬開關(guān)314的另一輸入端；當(dāng)所述的第二模擬開關(guān)314閉合時(shí)，輸入的信號(hào)依次經(jīng)所述的第一電壓跟隨器317、第二電壓跟隨器318、鎖鎖腔信號(hào)輸出端口302、高壓放大器8后施加在所述的壓電陶瓷7的控制端，實(shí)現(xiàn)鎖腔；

3)所述的光電探測(cè)器6將所述的環(huán)形腔的透射信號(hào)經(jīng)所述的環(huán)形腔透射信號(hào)輸入端口304輸入所述的自動(dòng)鎖腔裝置3：

當(dāng)所述的環(huán)形腔4失鎖時(shí)，所述的電壓比較器306輸出低電位，第二模模擬開關(guān)314自動(dòng)斷開鎖腔伺服控制信號(hào)而連接所述的掃腔信號(hào)，同時(shí)第一模擬開關(guān)311閉合，積分電容313放電，關(guān)閉所述的積分器307，所述的限流電阻312起保護(hù)第一模擬開關(guān)311的作用；

當(dāng)所述的光電探測(cè)器6探測(cè)到所述的環(huán)形腔4的共振峰時(shí)，所述的電壓比較器306輸出高電位，第二模擬開關(guān)314斷開掃腔信號(hào)重新切換到鎖腔伺服控制信號(hào)，同時(shí)第一模擬開關(guān)311自動(dòng)斷開，使積分器307重新起作用，在開關(guān)切換時(shí)間內(nèi)所述的采樣保持電容316使壓電陶瓷7上的電位維持在共振峰電位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖定功能。

實(shí)施例的參數(shù)選擇：

掃腔三角波信號(hào)由ICL8038芯片產(chǎn)生，需要選擇合適的掃描周期T以減少失鎖后重新鎖定的時(shí)間，選擇合適的掃描幅度觀測(cè)環(huán)形腔共振透射信號(hào)。鎖腔邏輯功能中電壓比較器306負(fù)端的參考電壓303設(shè)置為環(huán)形腔透射信號(hào)304最大電壓值的50％到60％左右，通過觀測(cè)端口305用示波器9觀測(cè)；第一模擬開關(guān)311和第二模擬開關(guān)314的具體型號(hào)分別為Max317和Max319，切換時(shí)間t足夠短(典型值為10ns左右)，為了保護(hù)模擬開關(guān)311，需要串聯(lián)一個(gè)阻值約1K的限流電阻312；采樣保持功能包括采樣保持電容C_h316、電阻R_h315和兩個(gè)第一電壓跟隨器317,第二電壓跟隨器318，第一電壓跟隨器317,第二電壓跟隨器318用來改善信號(hào)的輸入輸出特性，采樣保持電容C_h(316)的充放電時(shí)間可以表示為τ＝R_hC_h，在第二模擬開關(guān)314切換前后采樣保持電容316可以起到電位的采樣保持作用；第一模擬開關(guān)311在失鎖時(shí)閉合使積分電容313放電，在找到共振峰時(shí)斷開使積分器307重新起作用。

要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖腔功能，必須選擇合適的時(shí)間參數(shù)：三角波的掃描周期T>>采樣保持電容316的充放電時(shí)間τ>>第二模擬開關(guān)314的切換時(shí)間t。一般選擇的掃描周期T約為幾十到100ms，選擇過大的T會(huì)增加共振峰的尋找時(shí)間，導(dǎo)致自動(dòng)鎖定速度降低，而過小的T又會(huì)導(dǎo)致采樣保持電容316的采樣信號(hào)滯后(電容來不及充電到當(dāng)前電位)；采樣保持電容316充放電時(shí)間τ設(shè)置在幾十微秒到一千微秒，相應(yīng)的電容316選擇范圍為0.1-10μF；而第二模擬開關(guān)314切換時(shí)間為10ns左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電容316的充放電時(shí)間。

圖2是自動(dòng)鎖腔裝置電路原理圖。選擇三角波掃腔周期T為90ms,峰峰值為1.5V；采樣保持電容316為1μF，電阻315為50Ω，相應(yīng)的充放電時(shí)間為50μs。透射腔信號(hào)304的最大電壓為2.6V，參考電壓值303預(yù)設(shè)為1.3V。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)鎖定結(jié)果圖。在外界干擾導(dǎo)致失鎖后，環(huán)形腔實(shí)現(xiàn)了快速自動(dòng)鎖定，鎖定所需的典型時(shí)間約60ms,通過減小掃腔周期T，可以進(jìn)一步的提升自動(dòng)鎖定速度。

實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明根據(jù)光學(xué)腔信號(hào)在鎖定前后的特點(diǎn)，利用簡(jiǎn)單的模擬電子元件實(shí)現(xiàn)了環(huán)形倍頻腔的快速自動(dòng)鎖定，無需數(shù)字自動(dòng)鎖腔裝置所需的軟件編程和模數(shù)轉(zhuǎn)換過程，具有鎖定時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和快速自動(dòng)鎖腔優(yōu)點(diǎn)，提高了連續(xù)窄線寬激光器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行能力。