本技术涉及激光控制技术,提出了一种新型的光学锁相环系统及其操作方法,该系统基于线性反馈算法构建,包括光学模块、锁频锁相模块和反馈控制模块。系统通过光学模块捕获待锁定的拍频电信号,实现精确的频率锁定和相位同步。
背景技术
原子干涉重力仪是一种具有高灵敏度的惯性和转动传感器的重力测量仪器,在军事以及地球物理等各领域具有重要作用。激光光源系统是原子干涉重力仪的核心,决定了原子干涉条纹与重力测量的精度,该系统利用一对频率差、功率均稳定,相位差恒定的锁相拉曼激光脉冲实现原子的内态干涉。目前拉曼激光产生方式主要有调制法和光学锁相环法。相对于调制法,光学锁相环法锁定精度高、伺服频率带宽大,是目前原子干涉重力仪激光控制技术的首要选择。传统光锁相环的鉴频鉴相过程与反馈系统是通过模拟电路组成的,由于原子干涉仪的所需的频差较大,因此模拟电路实现起来较为困难。随着数字鉴相器和锁相环芯片等集成电路的出现,光学锁相环越来越多地采用基于鉴频鉴相器的数字鉴相技术。数字锁相环不仅解决了模拟锁相环的直流零点漂移、器件饱和及易受电源和环境温度变化等缺点,还具有对离散样值的实时处理能力,具有可靠性好、精度高、环路带宽和中心频率编程可调等优点。但是现在已有的数字光学锁相环系统的锁定速度与稳定性仍有提升空间。鉴于此,本发明提出采用线性反馈算法实现光学锁相环,可以提升光学锁相环的性能。
实现思路