基于特征曲线重构的调谐光源稳频方法及系统
摘要文本
本发明属于调制吸收光谱稳频技术领域，公开了基于特征曲线重构的调谐光源稳频方法及系统，本发明搭建了一套基于光源内调制式吸收光谱稳频控制方法及系统，针对微探头激光干涉测量基准难以兼顾大幅度高带宽调频和高精度稳频、导致大量程测量下难以获得高相对精度的问题，提出一种基于鉴频曲线重构的大幅度高带宽调频下高精度激光稳频方法，在大幅度高带宽调制条件下，建立鉴频特征曲线畸变模型和畸变矫正模型，利用矫正模型反馈调节相位补偿并重构鉴频曲线，明确锁定点与稳频基准点的对应关系，实现气体分子吸收基准点锁定跟踪，精准控制大范围高带宽调谐中心频率。
申请人信息
- 申请人:哈尔滨工业大学
- 申请人地址:150006 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
- 发明人: 哈尔滨工业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于特征曲线重构的调谐光源稳频方法及系统 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311467885.1 |
| 申请日 | 2023/11/6 |
| 公告号 | CN117410822A |
| 公开日 | 2024/1/16 |
| IPC主分类号 | H01S5/0687 |
| 权利人 | 哈尔滨工业大学 |
| 发明人 | 董祎嗣; 李雯雯; 邬唯易; 焦金琪; 张晨 |
| 地址 | 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号 |
专利主权项内容
1.基于特征曲线重构的调谐光源稳频方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：激光器(2)输出激光到光纤耦合器(4)，光纤耦合器(4)将激光分为两束，一束作为出射光，另外一束作为信号光进入乙炔吸收气室(5)，通过光电探测器(6)转换为电信号，再由模数转换器(7)送入稳频控制系统(8)中；步骤二：改变激光器(2)的激光驱动温度以调节输出波长至乙炔气体目标吸收峰附近，乘法器(11)中光强信号与载波信号相乘，再通过低通滤波器(12)得到鉴频信号H(ν)，由峰值检测单元(13)中计算得到H(ν)的峰值MAX、谷值MIN，以及二者的和值D、差值G；******步骤三：相位补偿单元(14)中，首先粗略判断，以30°的步长调节载波补偿相位α，重复步骤二中的过程，记录G值并通过拟合曲线得到最大值，同时记录对应的载波补偿相位量α；接着准确判断，将粗略判断的α作为调整中心，在前后15°的范围内以5°的步长调节补偿相位，继续重复步骤二中的过程获取较为准确的载波相位延迟补偿值α以及对应的和值D、差值最大值G；**00max步骤四：锁频点计算单元(15)中将步骤三得到的D值乘以比例因子k，计算结果即为重新设定的锁频点；步骤五：完成锁频点重新设定后，得到的误差结果通过PI调节器(17)输出控制信号，以调节激光器(2)的驱动电流值和驱动温度值，从而实现将激光器(2)的输出频率稳定在锁频点。。