光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法及穩(wěn)頻裝置的制造方法
【專利摘要】光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法及穩(wěn)頻裝置，該穩(wěn)頻方法對(duì)激光光源進(jìn)行分光，并對(duì)較弱的光進(jìn)行相位調(diào)制和倍頻，使倍頻光與原子相互作用產(chǎn)生光譜信號(hào)，處理后得到穩(wěn)頻信號(hào)反饋給激光光源，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)頻。裝置包括激光光源、光纖分束器、光纖相位調(diào)制器、倍頻晶體、反射式集成原子光譜裝置和穩(wěn)頻電路。光纖分束器對(duì)激光光源分光，光纖相位調(diào)制器和倍頻晶體對(duì)較弱的分光進(jìn)行相位調(diào)制和倍頻，反射式集成原子光譜裝置實(shí)現(xiàn)倍頻光與原子相互作用，得到亞多普勒飽和吸收光譜電信號(hào)，穩(wěn)頻電路對(duì)光譜電信號(hào)處理產(chǎn)生穩(wěn)頻誤差信號(hào)。本發(fā)明解決了光纖陀螺儀激光光源頻率的短時(shí)抖動(dòng)和長時(shí)漂移問題，提高了光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性和標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性。
【專利說明】
光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法及穩(wěn)頻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及慣性測量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法及穩(wěn)頻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖陀螺儀是利用光纖環(huán)路的Sagnac效應(yīng)測量物體在慣性空間中的轉(zhuǎn)動(dòng)的固態(tài)慣性器件，通過對(duì)干涉條紋移動(dòng)的測量實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度或角速度的測量，是重要的慣性導(dǎo)航設(shè)備。
[0003]在光纖陀螺儀中，干涉條紋的移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比，但當(dāng)激光光源的頻率發(fā)生抖動(dòng)或漂移時(shí)，干涉條紋將產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度無關(guān)的抖動(dòng)或漂移，導(dǎo)致光纖陀螺儀的輸出信號(hào)產(chǎn)生誤差。在目前的光纖陀螺儀設(shè)計(jì)中一般通過溫度和電流控制電路來穩(wěn)定激光光源的頻率，但激光光源頻率的長時(shí)漂移仍然無法克服。
[0004]原子光譜是穩(wěn)定激光光源頻率的重要方法，成本低，且技術(shù)非常成熟，可以實(shí)現(xiàn)IMHz線寬的短時(shí)和長時(shí)激光頻率穩(wěn)定，解決激光光源的頻率抖動(dòng)和漂移問題，在精密測量領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。然而，由于光纖陀螺儀一般使用的是通訊波段(紅外波段)的激光光源，而銣、鉀等中性原子的光譜均位于近紅外波段，這就使得原子光譜頻率穩(wěn)定技術(shù)難以在光纖陀螺儀中得到應(yīng)用。
[0005]—直以來，光纖陀螺儀激光光源的頻率穩(wěn)定性問題無法得到有效的解決，嚴(yán)重阻礙了光纖陀螺儀零偏穩(wěn)定性和標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性等主要性能指標(biāo)的提高，影響了高精度光纖陀螺儀的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法及穩(wěn)頻裝置，解決光纖陀螺儀激光光源頻率的長時(shí)漂移問題，提尚光纖陀螺儀零偏穩(wěn)定性和標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性等主要性能指標(biāo)的提尚，促進(jìn)尚精度光纖陀螺儀的發(fā)展。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1:對(duì)激光光源出射光進(jìn)行分光得到分光P和分光S，所述分光P的功率弱于分光S，分光s進(jìn)入光纖陀螺儀；
[0009]步驟2:對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制和倍頻，得到原子光譜躍迀頻率的倍頻光；
[0010]步驟3:使倍頻光與原子相互作用產(chǎn)生光譜信號(hào)；
[0011]步驟4:對(duì)光譜信號(hào)進(jìn)行處理得到穩(wěn)頻信號(hào)，反饋到激光光源的電流控制上，實(shí)現(xiàn)通訊波段激光光源的閉環(huán)頻率穩(wěn)定。
[0012]所述激光光源的中心波長與原子光譜的躍迀波長存在倍頻關(guān)系。
[0013]所述穩(wěn)頻方法的穩(wěn)頻裝置，包括激光光源、光纖分束器、倍頻晶體、反射式集成原子光譜裝置和穩(wěn)頻電路，激光光源、光纖分束器、倍頻晶體以及原子光譜單元依次通過光纖連接，反射式集成原子光譜裝置、穩(wěn)頻電路、激光光源依次通過線束連接；
[0014]所述光纖分束器用于對(duì)激光光源進(jìn)行分光得到分光P和分光s;倍頻晶體用于對(duì)分光P進(jìn)行倍頻;反射式集成原子光譜裝置實(shí)現(xiàn)倍頻光與原子蒸汽相互作用，得到亞多普勒飽和吸收光譜信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出給穩(wěn)頻電路;穩(wěn)頻電路利用Lock-1n方法對(duì)接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到穩(wěn)頻信號(hào)，反饋到激光光源的電流控制上，實(shí)現(xiàn)通訊波段激光光源的閉環(huán)頻率穩(wěn)定。
[0015]還包括光纖相位調(diào)制器，所述光纖相位調(diào)制器通過光纖連接在光纖分束器和倍頻晶體之間，用于對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率邊帶，所述頻率邊帶通過倍頻晶體倍頻后的頻率與原子光譜躍迀頻率對(duì)應(yīng)。
[0016]所述反射式集成原子光譜裝置包括光纖接口、分光鏡、原子氣室、部分反射鏡、第一光電探測器、第二光電探測器以及磁屏蔽封裝器;所述第二光電探測器、部分反射鏡、原子氣室、分光鏡和第一光電探測器在磁屏蔽封裝器內(nèi)依次排布，且第二光電探測器、反射鏡、原子氣室、分光鏡和第一光電探測器的中心位于同一光軸，磁屏蔽封裝器用于密封全部光路;所述光纖接口位于分光鏡的一側(cè)，且固定在磁屏蔽封裝器上，光纖接口和分光鏡的中心位于同一光軸；
[0017]所述倍頻光經(jīng)光纖接口入射到分光鏡上，分光鏡將約1/2功率的倍頻光反射入原子氣室，作為栗浦光與原子蒸汽相互作用，從所述原子氣室透射的栗浦光被部分反射鏡沿原光路反射，反射的光作為探測光被第一光電探測器接收并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，部分反射鏡的透射光作為參考光被第二光電探測器接收并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。
[0018]所述光纖分束器的分光比為1:99一1:9。
[0019]所述穩(wěn)頻電路接收第一光電探測器和第二光電探測器輸出的電信號(hào)，對(duì)接收的兩個(gè)電信號(hào)作差得到減法信號(hào)，利用Lock-1n方法對(duì)該減法信號(hào)進(jìn)行處理，得到穩(wěn)頻信號(hào)。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0021](I)本發(fā)明方法和裝置通過倍頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖陀螺儀紅外通訊波段激光光源的近紅外原子光譜頻率穩(wěn)定，解決了激光光源頻率的短時(shí)抖動(dòng)和長時(shí)漂移問題，提高了光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性和標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性，促進(jìn)了高精度光纖陀螺儀的發(fā)展。
[0022](2)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)裝置獨(dú)立于光纖陀螺儀的光纖光路，最大程度的抑制了光纖陀螺儀噪聲源的增加，極大的降低了新增穩(wěn)頻光路對(duì)光纖陀螺儀光纖光路穩(wěn)定性的影響。
[0023](3)本發(fā)明方法和裝置不改變光纖陀螺儀的激光波段，增強(qiáng)了本發(fā)明與現(xiàn)有光纖陀螺儀技術(shù)的兼容性。
[0024](4)本發(fā)明在激光光源的出射光經(jīng)倍頻晶體后不能直接被倍頻至原子光譜躍迀頻率的情況下，使用光纖相位調(diào)制器對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制，得到通過倍頻晶體倍頻后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)原子光譜躍迀頻率的頻率邊帶，保證了該方法和裝置對(duì)穩(wěn)定激光光源頻率的有效性和可靠性。
[0025](5)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)裝置中使用反射式集成原子光譜裝置，該原子光譜裝置使用反射式光路代替?zhèn)鹘y(tǒng)原子光譜的分束合束光路，大幅精簡了光學(xué)元件，減少了噪聲源，降低了原子光譜的空間體積，顯著提高了原子光譜頻率穩(wěn)定的穩(wěn)定性和集成性。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)裝置不意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明的反射式集成原子光譜裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0029]本發(fā)明從原子光譜頻率穩(wěn)定技術(shù)出發(fā)，提出一種用于光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法和實(shí)現(xiàn)裝置，通過倍頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖陀螺儀紅外通訊波段激光光源的近紅外原子光譜頻率穩(wěn)定。
[0030]光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法，包括如下步驟:
[0031 ]步驟1:對(duì)激光光源I進(jìn)行分光得到分光P和分光s，所述分光P的功率弱于分光s，分光s進(jìn)入光纖陀螺儀。
[0032]步驟2:對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制和倍頻，得到原子光譜躍迀頻率的倍頻光。
[0033]步驟3:使倍頻光與原子相互作用產(chǎn)生光譜信號(hào)。
[0034]步驟4:利用穩(wěn)頻電子技術(shù)對(duì)光譜信號(hào)進(jìn)行處理得到穩(wěn)頻信號(hào)，反饋到激光光源I的電流控制上，實(shí)現(xiàn)通訊波段激光光源I的閉環(huán)頻率穩(wěn)定。
[0035]激光光源I的中心波長與原子光譜的躍迀波長存在倍頻關(guān)系，步驟三的原子采用銣原子或鉀原子實(shí)現(xiàn)，即如果步驟三的原子采用的是銣原子，則激光光源I中心波長為1560nm，步驟二進(jìn)行倍頻后得到波長為780nm的倍頻光。如果步驟三的原子采用的是鉀原子，則激光光源I中心波長為1534nm，步驟二進(jìn)行倍頻后得到波長為767nm的倍頻光。
[0036]上述穩(wěn)頻方法的實(shí)現(xiàn)裝置，包括激光光源1、光纖分束器2、光纖相位調(diào)制器3、倍頻晶體4、反射式集成原子光譜裝置5和穩(wěn)頻電路6，激光光源1、光纖分束器2、光纖相位調(diào)制器
3、倍頻晶體4以及反射式集成原子光譜裝置5依次通過光纖連接，反射式集成原子光譜裝置
5、穩(wěn)頻電路6、激光光源I依次通過線束連接。光纖分束器2的分光比為1:99-1:9，用于對(duì)激光光源I進(jìn)行分光，得到分光P和分光S。光纖相位調(diào)制器3用于對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制，產(chǎn)生頻率邊帶，該頻率邊帶倍頻后的頻率對(duì)應(yīng)原子光譜躍迀頻率。倍頻晶體4用于對(duì)分光P或其邊帶進(jìn)行倍頻。倍頻光在反射式集成原子光譜裝置5中與原子蒸汽相互作用，產(chǎn)生亞多普勒飽和吸收光譜光信號(hào)，并由反射式集成原子光譜裝置5將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出給穩(wěn)頻電路6。
[0037]反射式集成原子光譜裝置5采用帶光纖接口的亞多普勒飽和吸收光譜的反射集成裝置實(shí)現(xiàn)。采用光纖接口的亞多普勒飽和吸收光譜的反射集成裝置包括光纖接口51、分光鏡52、原子氣室53、部分反射鏡54、第一光電探測器55、第二光電探測器56以及磁屏蔽封裝器57。分光鏡52、原子氣室53、部分反射鏡54、第一光電探測55、第二光電探測器56位于磁屏蔽封裝器57內(nèi)，通過磁屏蔽封裝器57密封全部光路;光纖接口 51固定在磁屏蔽封裝器57上。其中第二光電探測器56、部分反射鏡54、原子氣室53、分光鏡52和第一光電探測器55依次排布，且第二光電探測器56、反射鏡54、原子氣室53、分光鏡52和第一光電探測器55的中心位于同一光軸，光纖接口 51位于分光鏡52的一側(cè)，且光纖接口 51和分光鏡52的中心位于同一光軸。倍頻光通過光纖經(jīng)光纖接口 51進(jìn)入磁屏蔽封裝器57，分光鏡52將約1/2功率的倍頻光反射入原子氣室53，作為栗浦光與原子蒸汽相互作用，將布居在共振吸收線對(duì)應(yīng)的超精細(xì)結(jié)構(gòu)能級(jí)基態(tài)上的原子抽運(yùn)掉，使得原子蒸汽對(duì)栗浦光的吸收產(chǎn)生非線性燒孔。從原子氣室53透射的栗浦光被部分反射鏡54沿原光路反射，對(duì)原子蒸汽的燒孔光譜進(jìn)行探測，是探測光。探測光沿原光路返回后被第一光電探測器55接收并將原子光譜光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，部分反射鏡54的透射光作為參考光被第二光電探測器56接收并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。第一光電探測器55和第二光電探測器56的電信號(hào)通過線束傳出給穩(wěn)頻電路6，穩(wěn)頻電路6對(duì)這兩個(gè)電信號(hào)作差，并以該減法信號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行Lock-1n頻率穩(wěn)定。磁屏蔽封裝57密封全部光路，光纖接口 51固定在磁屏蔽封裝57上。
[0038]穩(wěn)頻電路6使用Lock-1n方法。具體過程是，穩(wěn)頻電路6對(duì)激光光源I的電流控制施加一個(gè)很小的正弦調(diào)制，即對(duì)激光光源I的頻率進(jìn)行微小調(diào)制，再將所得附加頻率調(diào)制的光譜電信號(hào)(第一光電探測器和第二光電探測器輸出的電信號(hào)作差后得到的減法信號(hào))與正弦調(diào)制本身進(jìn)行混頻，并通過低頻率波去掉混頻信號(hào)中的高頻成分，濾波后的光譜電信號(hào)在對(duì)應(yīng)超精細(xì)能級(jí)躍迀的吸收峰處將產(chǎn)生頻率梯度電信號(hào)，即頻率穩(wěn)定所需的誤差信號(hào)(穩(wěn)頻信號(hào))。一般將需穩(wěn)定的頻率設(shè)置在頻率梯度電信號(hào)過零的位置，任何的頻率變化都以一個(gè)大斜率的電壓變化形式反饋給激光光源I的電流控制，將頻率梯度電信號(hào)的電壓拉回過零位置，即將激光光源I的頻率拉回所被穩(wěn)定的頻率位置，從而實(shí)現(xiàn)基于近紅外銣或鉀原子光譜的紅外通訊波段激光光源I的閉環(huán)頻率穩(wěn)定。
[0039]在激光光源I的出射光經(jīng)倍頻晶體4可以直接被倍頻至原子光譜躍迀頻率的情況下，穩(wěn)頻裝置中可以不使用光纖相位調(diào)制器3。
[0040]本發(fā)明裝置的一個(gè)具體實(shí)施例如下:
[0041 ] 激光光源I采用分布反饋式(distributed feedback，DFB)半導(dǎo)體激光器，以選用的原子為銣原子為例，激光光源I中心波長為1560nm，光纖分束器2的分光比為1:99。光纖相位調(diào)制器3采用Thorlabs LN53S-FC，為1GHz LiNbO3晶體相位調(diào)制器，F(xiàn)C/PC光纖接口。倍頻晶體4采用適用于光纖光路的？?1^(?61":[0(1;^31171016(1 lithium n1bate)晶體單元，將1560nm倍頻至銣和鉀原子的吸收線波長780nm。反射式集成原子光譜裝置5采用帶光纖接口的亞多普勒飽和吸收光譜的反射集成裝置，幾何尺寸為15mmX15mmX 20mm，此種原子光譜的穩(wěn)頻信號(hào)不受激光光源I偏振態(tài)的影響，所使用的原子氣室為100mm3石英玻璃腔，內(nèi)封裝銣原子蒸汽，但未加入緩沖氣體，壓強(qiáng)10—7Torr13穩(wěn)頻電路6使用Lock-1n方法將光譜信號(hào)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)頻誤差信號(hào)，反饋到激光光源I的電流控制上，實(shí)現(xiàn)頻率穩(wěn)定。
[0042]在本實(shí)施例中，激光光源I頻率為ω，通過光纖分束器2后，按1:99的比例分光，較弱的分光P為激光光源I總功率的1%，用于頻率穩(wěn)定，較強(qiáng)的分光S為激光光源I總功率的99%，用于光纖陀螺儀。分光s通過光纖相位調(diào)制器3后，產(chǎn)生三個(gè)頻率成分《和《 ± Δ ω，這三個(gè)頻率成分均處于通訊波段。三個(gè)頻率成分通過倍頻晶體4后，倍頻晶體4選擇與自身相位匹配的一個(gè)頻率成分(如ω+ △ ω )，將其倍頻到銣原子的躍迀頻率，其余兩個(gè)頻率成分仍處于通訊波段。在本實(shí)施例中對(duì)ω + Δ ω頻率成分的光進(jìn)行倍頻，從倍頻晶體4出射的頻率為2 ω+2Δ ω的倍頻光，在進(jìn)入反射式集成原子光譜裝置5后與原子蒸汽相互作用，產(chǎn)生亞多普勒飽和吸收光譜信號(hào)。其余兩個(gè)頻率成分由于仍處于通訊波段，不會(huì)與原子蒸汽發(fā)生相互作用，因此不對(duì)光譜信號(hào)造成干擾。光譜信號(hào)被光電探測器接收，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過線束傳輸?shù)椒€(wěn)頻電路6。穩(wěn)頻電路6使用Lock-1n方法，對(duì)激光光源I的電流控制施加一個(gè)很小的正弦調(diào)制，即對(duì)激光光源I的頻率進(jìn)行微小調(diào)制，再將所得附加頻率調(diào)制的光譜電信號(hào)與正弦調(diào)制本身進(jìn)行混頻，并通過低頻率波去掉混頻信號(hào)中的高頻成分，濾波后的光譜電信號(hào)在對(duì)應(yīng)超精細(xì)能級(jí)躍迀的吸收峰處將產(chǎn)生頻率梯度電信號(hào)，即頻率穩(wěn)定所需的誤差信號(hào)。誤差信號(hào)反饋到激光光源I的電流控制上，最終實(shí)現(xiàn)基于銣原子光譜的通訊波段激光光源I的頻率穩(wěn)定。
[0043]事實(shí)上，如果反射式集成原子光譜裝置5采用其他結(jié)構(gòu)的原子光譜(如亞多普勒偏振光譜或亞多普勒DAVLL光譜)，那么穩(wěn)頻電路6也可以直接使用PID等方法實(shí)現(xiàn)頻率穩(wěn)定。
[0044]以上所述，僅為本發(fā)明一個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0045]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光纖陀螺儀通訊波段激光光源的穩(wěn)頻方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1:對(duì)激光光源(I)出射光進(jìn)行分光得到分光P和分光S，所述分光P的功率弱于分光S，分光s進(jìn)入光纖陀螺儀； 步驟2:對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制和倍頻，得到原子光譜躍迀頻率的倍頻光； 步驟3:使倍頻光與原子相互作用產(chǎn)生光譜信號(hào)； 步驟4:對(duì)光譜信號(hào)進(jìn)行處理得到穩(wěn)頻信號(hào)，反饋到激光光源(I)的電流控制上，實(shí)現(xiàn)通訊波段激光光源(I)的閉環(huán)頻率穩(wěn)定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)頻方法，其特征在于:所述激光光源(I)的中心波長與原子光譜的躍迀波長存在倍頻關(guān)系。3.如權(quán)利要求2所述穩(wěn)頻方法的穩(wěn)頻裝置，其特征在于:包括激光光源(I)、光纖分束器(2)、倍頻晶體(4)、反射式集成原子光譜裝置(5)和穩(wěn)頻電路(6)，激光光源(1)、光纖分束器(2)、倍頻晶體(4)以及原子光譜單元(5)依次通過光纖連接，反射式集成原子光譜裝置(5)、穩(wěn)頻電路(6)、激光光源(I)依次通過線束連接； 所述光纖分束器(2)用于對(duì)激光光源(I)進(jìn)行分光得到分光P和分光s;倍頻晶體(4)用于對(duì)分光P進(jìn)行倍頻;反射式集成原子光譜裝置(5)實(shí)現(xiàn)倍頻光與原子蒸汽相互作用，得到亞多普勒飽和吸收光譜信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出給穩(wěn)頻電路(6);穩(wěn)頻電路(6)利用Lock-1n方法對(duì)接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到穩(wěn)頻信號(hào)，反饋到激光光源(I)的電流控制上，實(shí)現(xiàn)通訊波段激光光源(I)的閉環(huán)頻率穩(wěn)定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的穩(wěn)頻裝置，其特征在于:還包括光纖相位調(diào)制器(3)，所述光纖相位調(diào)制器(3)通過光纖連接在光纖分束器(2)和倍頻晶體(4)之間，用于對(duì)分光P進(jìn)行相位調(diào)制，得到頻率邊帶，所述頻率邊帶通過倍頻晶體(4)倍頻后的頻率與原子光譜躍迀頻率對(duì)應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的穩(wěn)頻裝置，其特征在于:所述反射式集成原子光譜裝置(5)包括光纖接口(51)、分光鏡(52)、原子氣室(53)、部分反射鏡(54)、第一光電探測器(55)、第二光電探測器(56)以及磁屏蔽封裝器(57);所述第二光電探測器(56)、部分反射鏡(54)、原子氣室(53)、分光鏡(52)和第一光電探測器(55)在磁屏蔽封裝器(57)內(nèi)依次排布，且第二光電探測器(56)、反射鏡(54)、原子氣室(53)、分光鏡(52)和第一光電探測器(55)的中心位于同一光軸，磁屏蔽封裝器(57)用于密封全部光路;所述光纖接口(51)位于分光鏡(52)的一側(cè)，且固定在磁屏蔽封裝器(57)上，光纖接口(51)和分光鏡(52)的中心位于同一光軸； 所述倍頻光經(jīng)光纖接口(51)入射到分光鏡(52)上，分光鏡(52)將約I/2功率的倍頻光反射入原子氣室(53)，作為栗浦光與原子蒸汽相互作用，從所述原子氣室(53)透射的栗浦光被部分反射鏡(54)沿原光路反射，反射的光作為探測光被第一光電探測器(55)接收并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，部分反射鏡(54)的透射光作為參考光被第二光電探測器(56)接收并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的穩(wěn)頻裝置，其特征在于:所述光纖分束器(2)的分光比為1:99—I:9 ο7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的穩(wěn)頻裝置，其特征在于:所述穩(wěn)頻電路(6)接收第一光電探測器(55)和第二光電探測器(56)輸出的電信號(hào)，對(duì)接收的兩個(gè)電信號(hào)作差得到減法信號(hào)，利用Lock-1n方法對(duì)該減法信號(hào)進(jìn)行處理，得到穩(wěn)頻信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01C19/72GK106092079SQ201610363959
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】姜伯楠, 張國萬, 李嘉華, 成永杰, 徐程, 魏小剛
【申請(qǐng)人】北京航天控制儀器研究所