申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2023-04-06

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN116454719B

主分类号：H01S3/102

分类号：H01S3/102;H01S3/131;H01S3/137

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2023.08.04#实质审查的生效;2023.07.18#公开

摘要：本发明提出基于工作温度分段设定的高精度激光稳频方法与装置。涉及激光干涉测量领域。本发明提出了工作温度分段设定的方法，通过划分环境温度区间，选定目标预热温度点，进行分区间预热与稳频，可使激光器快速、准确地工作在目标预热温度上。本发明的有效稳频环境温度范围至‑20～40℃，激光稳频相对准确度达到1.0×10‑8，可以解决传统固定预热温度方案下由于环境温度过低或者过高而无法建立有效热平衡状态，导致激光器不能正常工作的问题。

主权项：1.基于工作温度分段设定的高精度激光稳频方法，其特征在于：所述方法应用于基于工作温度分段设定的高精度激光稳频装置，所述装置包括激光器电源1、激光管2、稳频光路和稳频电路；所述激光器电源1与所述激光管2相连接以提供电能，所述稳频光路包括消偏振分光棱镜3、光隔离器4和偏振分光棱镜5，所述稳频电路包括平衡式光电探测器6、AD转换器7、DA转换器8、薄膜加热器9、温度传感器10、环境温度传感器11和微处理器12，所述薄膜加热器9作为所述激光管2的导热装置；所述激光管2一端设有透光孔，所述激光管2的透光孔方向需依次连接消偏振分光棱镜3、光隔离器4；所述消偏振分光棱镜3、偏振分光棱镜5、平衡式光电探测器6、AD转换器7、微处理器12依次单向连接，所述微处理器12、DA转换器8、薄膜加热器9依次单向连接，所述温度传感器10安装于激光器腔内结构上，所述环境温度传感器11安装在激光器外壁，所述温度传感器10、环境温度传感器11均与微处理器12相连接；所述方法包括以下步骤：步骤1：根据-20～40℃的宽温域条件，所述激光管2在不同初始环境温度下可达到的稳频温度范围，选定可达到相同稳频温度的分段工作环境温度区间，在各个温度区间内选定预热温度设定值Tnn＝1，2，3，…，M与温度点的频率值fnn＝1，2，3，…，M；步骤2：开启激光器电源1，由环境温度传感器11采集外部环境温度数据，记为TA；由薄膜加热器9内嵌的温度传感器10采集激光管2实际温度，记为Ttube，作为激光管2预热之前的起始温度值；步骤3：根据-20～40℃的激光器工作温度区间模型，可得环境温度TA所在的温度区间以及该区间内TA对应的预热温度设定值Tn；根据激光管2变化一个模式所需要的温度变化ΔTmod，得到加热到温度设定值Tn对应的模式变化个数N；步骤4：由微处理器12控制DA转换器8输出电模拟信号，驱动薄膜加热器9进行预热激光管2，激光器模式变化对应激光的功率变化，通过平衡式光电探测器6检测模式变化值，当模式变化值达到N时，完成激光器的预热阶段；在稳频阶段中，通过热稳频控制算法，根据激光管2腔内温度数据Ttube对薄膜加热器9进行微调，完成稳频控制过程；步骤1中，该温度区间的划分需考虑加热功率、导热结构的热阻、环境温度以及激光管2极限工作温度的综合限制；将环境温度范围通过实验划分为M个稳频温度区间[-20，x1]，[x1，x2]，[x2，x3]，…，[xM-1，40]。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 基于工作温度分段设定的高精度激光稳频方法与装置

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