可调谐激光器激光波长宽范围自动偏频锁定

• 作者: 谢建东 严利平 陈本永 杨伟雷
• 来源期刊: 光学精密工程
• 关键词: 可调谐激光器 激光稳频 偏频锁定 拍频探测 飞秒光频梳 鉴频鉴相器
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学|Modern Applied Optics
• 页码范围: 211-219
• 页数: 9页
• 分类号: TN248.4|TN249|TB939
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20212902.0211

摘要

针对激光多波长干涉绝对测距中构建多级合成波长的需求,提出了一种锁至飞秒光频梳的可调谐激光器(External Cavity Diode Laser,ECDL)输出激光波长的宽范围自动偏频锁定方法.首先,设计了光栅+双凸透镜梳齿滤波的拍频信号探测单元,实现了宽范围ECDL激光波长与目标梳齿的拍频探测.接着,采用锁相放大原理对拍频信号进行鉴频鉴相,具备捕获带宽大、鉴相范围宽和鉴相精度高的优点.然后,利用多重闭环控制实现了ECDL输出激光波长宽范围的自动调节及偏频锁定.实验结果表明,本方法实现了10 nm波长范围内ECDL至光频梳的自动锁定,拍频信号信噪比的平均值约为35.9 dB;在4h内,ECDL激光频率的标准差为1.49 kHz,1s平均时间的相对阿伦方差为4.76×10-12,满足精密干涉测量中宽范围波长调节和高精度稳频的要求.