CN116505363B - 用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,包括:在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数;由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;其中,控制参数包括比例参数P和/或积分参数I。本发明能实现飞秒光梳系统工作状态实时自动检测和优化的目的,能够解决飞秒光梳系统在不同工作环境条件长期运行时,受环境影响导致的性能指标恶化问题,能够保证系统长期稳定、高精度运行。
Description
技术领域
本发明属于光生超稳微波源系统组成的飞秒光梳技术领域,具体涉及一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法。
背景技术
飞秒光梳可以使激光的频率或相位稳定到一个外部参考源,锁定控制电磁辐射(如可见光,红外,微波等电磁波)频率、相位,可以提高激光的精度和稳定性,可应用于高性能频标、雷达、导航等领域,也是光生超稳微波源的重要组成部分。光生超稳微波源是基于超稳激光和飞秒光梳的技术,可以将超高稳定度的超稳激光频率信号转换到微波频段产生超稳微波源,是目前频率稳定度最高的微波频率源。光生超稳微波源也是未来频率标准(即光频标)推广应用的基础,无论是时间的产生还是绝大多数的精密测量,都需要将光频标的输出激光变换为超稳的基带频率信号后才能够实现。
飞秒光梳在锁定电磁辐射频率方面有着重要的应用价值,可以实现对电磁频率的精确测量和控制。这是一种产生超稳微波信号的装置,为了实现这一目的,需要将飞秒光梳的重复频率和载波包络频移分别锁定到一个稳定的参考信号上,从而使光频梳的每一个频率齿都具有确定的数值。常用的锁定方法是利用锁相环技术,通过检测飞秒光梳与参考信号之间的相位差或拍频信号,将拍频信号与参考信号进行比较,得到误差信号;将误差信号输入PI控制电路,产生反馈信号;将反馈信号输入待锁定的光源,以调节飞秒激光器,使其保持与参考信号同步。其中,参考信号一般是由原子钟或稳定的激光器提供的。
随着飞秒光梳应用场景的增多,目前已经从环境较好的时频实验室走向无人值守的复杂环境,例如工厂、空间站、卫星和飞机平台等。现有飞秒光梳系统通过强化设计,能够短期适应复杂恶劣的工作环境,但是其在复杂恶劣环境条件下实时自我调节能力不足,导致其在无人值守和复杂环境条件下长期连续、稳定工作的能力欠缺,易受环境影响导致性能指标出现恶化。
目前提高飞秒光梳系统的环境适应性和系统连续运行能力的方法主要基于光学系统的参数优化展开,例如研制全保偏光纤的飞秒激光源,并结合人工智能算法,反馈检测激光器的运行状态。另外,华东师范大学曾和平课题组提出一种时频智能控制方法,即当锁模频率的偏移量超出控制系统的调节范围时,调控工作温度或泵浦光功率使其回复到自反馈调节范围内。上述方法主要通过调节飞秒激光源的参数,保证系统正常工作,而并未关注飞秒光梳系统指标,如相位噪声、频率稳定度等,因而不能保证飞秒光梳系统长期工作在最佳工作状态,因此无法保证其高精度特性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:
第一方面,本发明实施例提出了一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,包括:
在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数;
由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;其中,所述控制参数包括比例参数P和/或积分参数I。
在本发明的一个实施例中,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的频谱分析电路实时检测所述载波包络相移频率信号的频谱。
在本发明的一个实施例中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
根据所述载波包络相移频率信号的频谱,利用参数控制系统计算频谱监测参数;其中,所述频谱监测参数包括:频谱峰值功率Pm、次峰值功率Ps及对应的频率Fm和频率Fs,以及由频率Fm和频率Fs的差值得到的频率差Fm-Fs;
利用所述参数控制系统将所述频谱峰值功率Pm、所述次峰值功率Ps、所述频率Fm、所述频率Fs和所述频率差Fm-Fs,分别与作为对应的预设值的预设频谱峰值功率Pm0、预设次峰值功率Ps0、预设频率Fm0、预设频率Fs0和预设频率差Fm0-Fs0进行比较,若有任一组的差距超过该组的预设差距时,进入比例参数调整环节;
进入所述比例参数调整环节后,判断是否存在Ps-Ps0>0;
若是,逐渐减小比例参数P,直至所有组的差距均不超过该组的预设差距;
若否,逐渐增大比例参数P,直至所有组的差距均不超过该组的预设差距。
在本发明的一个实施例中,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的频率检测子单元实时检测载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值。
在本发明的一个实施例中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
根据所述载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值,利用参数控制系统计算标准差Sc;
利用所述参数控制系统判断所述标准差Sc是否大于作为其对应的预设值的第一标准差;
若是,调整积分参数I直至所述标准差Sc小于或等于所述第一标准差。
在本发明的一个实施例中,实时检测重复频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的误差信号分析电路实时检测重复频率信号的误差信号的幅度值,作为误差信号监测参数。
在本发明的一个实施例中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
利用参数控制系统判断所述误差信号监测参数是否大于作为其对应的预设值的预设幅度值;
若是,调整比例参数P直至所述误差信号监测参数小于或等于所述预设幅度值。
在本发明的一个实施例中,实时检测重复频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的频率检测子单元实时检测重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值。
在本发明的一个实施例中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
根据所述重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值,利用参数控制系统计算标准差Sr;
利用所述参数控制系统判断所述标准差Sr是否大于作为其对应的预设值的第二标准差;
若是,调整积分参数I直至所述标准差Sr小于或等于所述第二标准差。
第二方面,本发明实施例提出了一种包含实时自动监测优化功能的飞秒光梳系统,包括:飞秒光梳系统、检测单元和参数控制系统;其中,所述检测单元和所述参数控制系统利用第一方面所述的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法对所述飞秒光梳系统的工作状态进行实时自动监测优化。
本发明的有益效果:
本发明实施例所提供的方案中,在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数;由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的比例参数P和/或积分参数I依据相应的调整策略进行调整。本发明的参数控制系统能够通过对检测单元输入的数据分析判断,当相应的参数指标出现恶化时,实时自动调整PI控制电路的参数,以抑制飞秒光梳系统状态变化,使飞秒光梳系统运行在最佳状态,达到飞秒光梳系统工作状态实时自动检测和优化的目的,能够解决飞秒光梳系统在不同工作环境条件长期运行时,受环境影响导致的性能指标恶化问题,能够保证系统长期稳定、高精度运行。并且该检测优化过程能够避免人工介入,能够实时自动完成,因此可以实现无人值守运行、远程自动化运行,使得飞秒光梳系统的应用更为简便,应用范围更广。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所提供的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法的工作原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
飞秒光梳系统(光频梳系统)在运行过程中,系统状态会随时间、环境等因素的变化而改变,产生的光频梳指标也会恶化,因此需要监测系统的运行状态,并在需要时调整频率锁定单元的PI控制参数,使得系统保持工作状态。这些都需要操作人员的监视和维护,限制了飞秒光梳系统的应用。
在此基础上,本发明实施例提出了一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法和一种包含实时自动监测优化功能的飞秒光梳系统。
第一方面,本发明实施例提出了一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,如图1所示,该用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,可以包括如下步骤:
S1,在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数;
S2,根据检测到的相关参数得到对应的检测结果;将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;
其中,所述控制参数包括比例参数P和/或积分参数I。
以下结合图2所示的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法的工作原理示意图进行说明。
图2中,点划线所示的方框内为飞秒光梳系统,其包括光学单元和频率锁定单元,其中,光学单元包括泵浦源、增益介质、电光调制器、压电陶瓷控制器。光学单元产生的fceo信号和fr信号分别与参考信号混频,得到的误差信号经PI控制电路处理反馈回光学单元形成锁相环,使得fceo与fr频率被锁定至参考信号。其中,fceo表示载波包络相移频率,fr表示重复频率(或梳齿频率),为了简化,后文中可以fceo信号表示载波包络相移频率信号,以fr信号表示重复频率信号。关于飞秒光梳系统的组成和工作原理请参见相关技术理解,在此不做详细说明。
本发明实施例所提供的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法主要利用预设的检测单元和参数控制系统实现。从图2可以看出,本发明实施例的检测单元包括频谱分析电路、频率检测子单元和误差信号分析电路。
本发明实施例是利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数,并完成后续的检测优化的,为了布局清晰,以下对载波包络相移频率信号和重复频率信号的检测优化过程分别进行说明。
(一)载波包络相移频率信号的检测优化
(1)针对比例参数P的调整:
具体的,针对S1,可以包括:
利用所述检测单元中的频谱分析电路实时检测所述载波包络相移频率信号的频谱。
可以将fceo信号接入频谱分析电路,这样,频谱分析电路可以实时检测fceo信号,得到fceo信号的频谱。本发明实施例可以采用任意一种能够对信号进行频谱检测的电路作为频谱分析电路,在此不做限制。
针对S2,可以包括:
S21-1,根据所述载波包络相移频率信号的频谱,利用参数控制系统计算频谱监测参数;
本发明实施例的参数控制系统由可编程的控制电路组成,具体电路在此不做限制。
其中,所述频谱监测参数包括:频谱峰值功率Pm、次峰值功率Ps及对应的频率Fm和频率Fs,以及由频率Fm和频率Fs的差值得到的频率差Fm-Fs。
关于上述频谱监测参数的计算过程请参见相关技术理解,在此不做详细说明。
S22-1,利用所述参数控制系统将所述频谱峰值功率Pm、所述次峰值功率Ps、所述频率Fm、所述频率Fs和所述频率差Fm-Fs,分别与作为对应的预设值的预设频谱峰值功率Pm0、预设次峰值功率Ps0、预设频率Fm0、预设频率Fs0和预设频率差Fm0-Fs0进行比较,若有任一组的差距超过该组的预设差距时,进入比例参数调整环节;
本发明实施例预先根据飞秒光梳系统的正常工作状态要求对频谱峰值功率Pm、次峰值功率Ps、频率Fm、频率Fs和频率差Fm-Fs均设置各自的预设值,分别为预设频谱峰值功率Pm0、预设次峰值功率Ps0、预设频率Fm0、预设频率Fs0和预设频率差Fm0-Fs0,这些预设值根据经验设置,可以各不相同,具体数值在此不做限制。
在进行比较的时候,将频谱峰值功率Pm、次峰值功率Ps、频率Fm、频率Fs和频率差Fm-Fs分别和自身的预设值作为一组进行比较,具体是计算该组中两者的差距,并预先根据飞秒光梳系统的正常工作状态要求为每一组设置有一个对应的预设差距,这些预设差距也可以各不相同,根据需要可以进行合理设置。
若有任一组的差距超过该组的预设差距时,进入比例参数调整环节。否则返回利用所述检测单元中的频谱分析电路实时检测所述载波包络相移频率信号的频谱的步骤。
S23-1,进入所述比例参数调整环节后,判断是否存在Ps-Ps0>0;
S24-1,若是,逐渐减小比例参数P,直至所有组的差距均不超过该组的预设差距;
S25-1,若否,逐渐增大比例参数P,直至所有组的差距均不超过该组的预设差距。
(2)针对积分参数I的调整:
具体的,针对S1,可以包括:
利用所述检测单元中的频率检测子单元实时检测载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值。
其中,可选的实施方式中,频率检测子单元可以包括频率计或频率计数器等,在此不做限制。比如,该步骤中的频率检测子单元可以为频率计。
可以将fceo信号接入频率检测子单元,记录对应的预设时间段内的频率值,比如100秒,每秒记录一次频率值。针对fceo信号,对应的预设时间段可以根据需要设置,不限于以上示例。
针对S2,可以包括:
S21-2,根据所述载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值,利用参数控制系统计算标准差Sc;
其中,针对多个频率值计算标准差的过程请参见相关数学概念理解,在此不做说明;为了区别,将所述载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值所得到的标准差称为标准差Sc。
S22-2,利用所述参数控制系统判断所述标准差Sc是否大于作为其对应的预设值的第一标准差;
本发明实施例预先根据飞秒光梳系统的正常工作状态要求,对载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值所得到的标准差Sc设置有一个预设值,为了区别,称之为第一标准差,具体数值可以根据需要设置,在此不做限制。
S23-2,若是,调整积分参数I直至所述标准差Sc小于或等于所述第一标准差。
如果标准差Sc大于其预设值,则调整积分参数I,使标准差Sc减小至小于或等于其预设值,积分参数I的调整方向根据标准差Sc的大小变化确定。
以上是针对fceo信号的检测优化过程,可以根据fceo信号实时自动检测飞秒光梳系统的工作状态,在不满足要求时调整比例参数P和/或积分参数I,达到光频梳工作状态实时自动检测和优化的目的。
(二)重复频率信号的检测优化
(1)针对比例参数P的调整:
具体的,针对S1,可以包括:
利用所述检测单元中的误差信号分析电路实时检测重复频率信号的误差信号的幅度值,作为误差信号监测参数。
可以将fr信号的误差信号接入误差信号分析电路,这样,误差信号分析电路可以实时检测该误差信号的幅度值,作为误差信号监测参数,可用幅度值V表示。本发明实施例可以采用任意一种能够对信号进行幅值检测的电路作为误差信号分析电路,在此不做限制。
针对S2,可以包括:
S21-3,利用参数控制系统判断所述误差信号监测参数是否大于作为其对应的预设值的预设幅度值;
本发明实施例预先根据飞秒光梳系统的正常工作状态要求对误差信号监测参数设置一个预设值,称之为预设幅度值,可以根据经验设置,具体数值在此不做限制。
S22-3,若是,调整比例参数P直至所述误差信号监测参数小于或等于所述预设幅度值。
如果参数控制系统确定所述误差信号监测参数大于所述预设幅度值,则调整比例参数P直至所述误差信号监测参数小于或等于所述预设幅度值,比例参数P的调整方向根据误差信号监测参数的大小变化确定。
(2)针对积分参数I的调整:
具体的,针对S1,可以包括:
利用所述检测单元中的频率检测子单元实时检测重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值。
同样的,可选的实施方式中,频率检测子单元可以包括频率计或频率计数器等,在此不做限制。比如,该步骤中的频率检测子单元可以为频率计数器。
可以将fr信号接入频率检测子单元,记录对应的预设时间段内的频率值,比如100秒,每秒记录一次频率值。针对fr信号,对应的预设时间段可以根据需要设置,不限于以上示例。
针对S2,可以包括:
S21-4,根据所述重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值,利用参数控制系统计算标准差Sr;
其中,针对多个频率值计算标准差的过程请参见相关数学概念理解,在此不做说明;为了区别,将所述重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值所得到的标准差称为标准差Sr。
S22-4,利用所述参数控制系统判断所述标准差Sr是否大于作为其对应的预设值的第二标准差;
本发明实施例预先根据飞秒光梳系统的正常工作状态要求,对重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值所得到的标准差Sr设置有一个预设值,为了区别,称之为第二标准差,具体数值可以根据需要设置,在此不做限制。
S23-4,若是,调整积分参数I直至所述标准差Sr小于或等于所述第二标准差。
如果标准差Sr大于其预设值,则调整积分参数I,使标准差Sr减小至小于或等于其预设值,积分参数I的调整方向根据标准差Sr的大小变化确定。
以上是针对Sr信号的检测优化过程,可以根据Sr信号实时自动检测飞秒光梳系统的工作状态,在不满足要求时调整比例参数P和/或积分参数I,达到光频梳工作状态实时自动检测和优化的目的。
需要说明的是,载波包络相移频率信号的检测优化和重复频率信号的检测优化并无先后执行顺序,可以并行执行。
本发明实施例提出的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数;由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的比例参数P和/或积分参数I依据相应的调整策略进行调整。本发明的参数控制系统能够通过对检测单元输入的数据分析判断,当相应的参数指标出现恶化时,实时自动调整PI控制电路的参数,以抑制飞秒光梳系统状态变化,使飞秒光梳系统运行在最佳状态,达到飞秒光梳系统工作状态实时自动检测和优化的目的,能够解决飞秒光梳系统在不同工作环境条件长期运行时,受环境影响导致的性能指标恶化问题,能够保证系统长期稳定、高精度运行。并且该检测优化过程能够避免人工介入,能够实时自动完成,因此可以实现无人值守运行、远程自动化运行,使得飞秒光梳系统的应用更为简便,应用范围更广。
第二方面,本发明实施例提出了一种包含实时自动监测优化功能的飞秒光梳系统,包括:飞秒光梳系统、检测单元和参数控制系统;其中,所述检测单元和所述参数控制系统利用第一方面所述的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法对所述飞秒光梳系统的工作状态进行实时自动监测优化。
关于该包含实时自动监测优化功能的飞秒光梳系统请参见图2理解。关于其对所述飞秒光梳系统的工作状态进行实时自动监测优化的过程请参见第一方面的相关内容,在此不做赘述。
本发明实施例提出的包含实时自动监测优化功能的飞秒光梳系统,在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号和重复频率信号的相关参数;由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的比例参数P和/或积分参数I依据相应的调整策略进行调整。本发明的参数控制系统能够通过对检测单元输入的数据分析判断,当相应的参数指标出现恶化时,实时自动调整PI控制电路的参数,以抑制飞秒光梳系统状态变化,使飞秒光梳系统运行在最佳状态,达到飞秒光梳系统工作状态实时自动检测和优化的目的,能够解决飞秒光梳系统在不同工作环境条件长期运行时,受环境影响导致的性能指标恶化问题,能够保证系统长期稳定、高精度运行。并且该检测优化过程能够避免人工介入,能够实时自动完成,因此可以实现无人值守运行、远程自动化运行,使得飞秒光梳系统的应用更为简便,应用范围更广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,其特征在于,包括:
在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号的相关参数;
由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;其中,所述控制参数包括比例参数P;
其中,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的频谱分析电路实时检测所述载波包络相移频率信号的频谱;
其中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
根据所述载波包络相移频率信号的频谱,利用参数控制系统计算频谱监测参数;其中,所述频谱监测参数包括:频谱峰值功率Pm、次峰值功率Ps及对应的频率Fm和频率Fs,以及由频率Fm和频率Fs的差值得到的频率差Fm-Fs;
利用所述参数控制系统将所述频谱峰值功率Pm、所述次峰值功率Ps、所述频率Fm、所述频率Fs和所述频率差Fm-Fs,分别与作为对应的预设值的预设频谱峰值功率Pm0、预设次峰值功率Ps0、预设频率Fm0、预设频率Fs0和预设频率差Fm0-Fs0进行比较,若有任一组的差距超过该组的预设差距时,进入比例参数调整环节;
进入所述比例参数调整环节后,判断是否存在Ps-Ps0>0;
若是,逐渐减小比例参数P,直至所有组的差距均不超过该组的预设差距;
若否,逐渐增大比例参数P,直至所有组的差距均不超过该组的预设差距。
2.一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,其特征在于,包括:
在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号的相关参数;
由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;其中,所述控制参数包括积分参数I;
其中,利用检测单元实时检测载波包络相移频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的频率检测子单元实时检测载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值;
其中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
根据所述载波包络相移频率信号在对应的预设时间段内的频率值,利用参数控制系统计算标准差Sc;
利用所述参数控制系统判断所述标准差Sc是否大于作为其对应的预设值的第一标准差;
若是,调整积分参数I直至所述标准差Sc小于或等于所述第一标准差。
3.一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,其特征在于,包括:
在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测重复频率信号的相关参数;
由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;其中,所述控制参数包括比例参数P;
其中,利用检测单元实时检测重复频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的误差信号分析电路实时检测重复频率信号的误差信号的幅度值,作为误差信号监测参数;
其中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
利用参数控制系统判断所述误差信号监测参数是否大于作为其对应的预设值的预设幅度值;
若是,调整比例参数P直至所述误差信号监测参数小于或等于所述预设幅度值。
4.一种用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法,其特征在于,包括:
在飞秒光梳系统闭环工作条件下,利用检测单元实时检测重复频率信号的相关参数;
由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整;其中,所述控制参数包括积分参数I;
其中,利用检测单元实时检测重复频率信号的相关参数,包括:
利用所述检测单元中的频率检测子单元实时检测重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值;
其中,所述由参数控制系统根据检测到的相关参数得到对应的检测结果,将得到的检测结果与对应的预设值比较,当比较结果不满足相应的工作状态要求时,对所述飞秒光梳系统中PI控制电路的控制参数依据相应的调整策略进行调整,包括:
根据所述重复频率信号在对应的预设时间段内的频率值,利用参数控制系统计算标准差Sr;
利用所述参数控制系统判断所述标准差Sr是否大于作为其对应的预设值的第二标准差;
若是,调整积分参数I直至所述标准差Sr小于或等于所述第二标准差。
5.一种包含实时自动监测优化功能的飞秒光梳系统,其特征在于,包括:飞秒光梳系统、检测单元和参数控制系统;其中,所述检测单元和所述参数控制系统利用权利要求1至4任一项所述的用于光生超稳微波源的飞秒光梳状态自动检测优化方法对所述飞秒光梳系统的工作状态进行实时自动监测优化。
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