CN102545025B - 基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法 - Google Patents
基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102545025B CN102545025B CN 201210021259 CN201210021259A CN102545025B CN 102545025 B CN102545025 B CN 102545025B CN 201210021259 CN201210021259 CN 201210021259 CN 201210021259 A CN201210021259 A CN 201210021259A CN 102545025 B CN102545025 B CN 102545025B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- longitudinal
- temperature
- mode
- double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 8
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
一种基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法属于激光应用技术领域；该方法首先确定双纵模激光器平均每换一个模所需温度，然后将激光器初始温度与预设的激光器稳频控制点温度做差求得温度差，即可计算出激光器预热阶段的换模数量，监测预热阶段的换模数，当激光器的换模数与预设的换模数相同时，激光器进入稳频控制阶段，在稳频算法的控制下激光器实现稳频；该方法使预热算法摆脱了对环境温度参数的依赖性，环境适应能力更好，可直接应用于工业现场测量。
Description
技术领域
本发明属于激光应用技术领域，特别是一种基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法。
背景技术
激光具有极好的相干性和亮度，自从其被发现后，便很快地用作精密计量的光源，特别是用于干涉测量中。但是，自由运转的激光器，由于温度、振动、气流噪声的扰动，激光波长是不稳定的，不能直接作为波长的标准使用，要作为长度标准，就要求激光波长及激光频率具有相对的稳定性。因此，各种激光稳频技术应运而生。
在激光的稳频技术中，激光器预热控制算法对于激光器频率的相对准确度，起到了关键的作用。哈尔滨工业大学于近几年提出了基于PFC算法的纵向塞曼热稳频系统预热控制方法、一种基于温度轨迹控制的塞曼稳频激光器预热方法。以上这两种方法能够缩短预热时间，减小环境温度对预热效果的影响，但依然摆脱不了较大环境温度差异对激光器稳频效果的影响，其稳频控制点会随着环境温度的变化而改变，使得激光器的频率稳定性始终受到环境温度的限制。
综上所述，由于热稳频激光器通常所使用的预热控制算法存在缺陷，使得其稳频控制点会随着环境温度的变化而改变，激光频率相对准确度难以改善，无法满足航空航天装备、微电子制造等特殊场合对频率准确度的进一步要求；
发明内容
针对上述现有热稳频激光器预热控制算法的不足，本发明提出了一种基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法，使双纵模激光器的稳频控制点不随环境温度的变化而改变，达到提高激光频率相对准确度，扩展双纵模激光器应用范围的目的。
本发明的技术解决方案是：
一种基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法，该方法步骤如下：
(1)开启双纵模激光器，不加任何控制信号，让其自然预热至热平衡状态，在此期间记录激光管的温度和两纵模光的光功率P1、P2；
(2)绘制两纵模光的光功率之差随温度变化的曲线，通过该曲线计算出该激光管平均每换一个模所升高的温度Tδ；
(3)设定激光器的稳频控制点温度Tset，Tset要求高于激光管自然预热时所达到的热平衡温度；
(4)开启双纵模激光器，测量激光管初始温度T0，求得温度差ΔT＝Tset-T0，进而求得激光器从初始状态到稳频控制点时换模的数量N＝ΔT/Tδ；
(5)激光器进入预热阶段，测量激光器输出两纵模光的光功率P1和P2，并求出两光功率之差ΔP，根据ΔP的变化记录激光器的换模数量M，当M＝N时，激光器完成预热阶段并进入稳频控制阶段。
本发明具有以下特点及良好效果：
本发明的有益效果是，使应用此预热控制算法的双纵模激光器摆脱了普通预热算法对环境温度的依赖性，提高激光频率相对准确度，环境适应能力更好，可直接应用于工业现场测量。
附图说明
附图为基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法原理示意图。
图中，1初始环境温度，2稳频控制点温度，3激光器预热温度差，4换模温度，5预定换模数量，6纵模功率P1，7纵模功率P2，8实际换模数量，9两纵模功率差，10稳频控制点，11稳频控制算法
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
一种基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法，该方法步骤如下：
(1)开启双纵模激光器，不加任何控制信号，让其自然预热至热平衡状态，在此期间记录激光管的温度和两纵模光的光功率P1、P2；
(2)绘制两纵模光的光功率之差随温度变化的曲线，通过该曲线计算出该激光管平均每换一个模所升高的温度Tδ；
(3)设定激光器的稳频控制点温度Tset，Tset要求高于激光管自然预热时所达到的热平衡温度；
(4)开启双纵模激光器，测量激光管初始温度T0，求得温度差ΔT＝Tset-T0，进而求得激光器从初始状态到稳频控制点时换模的数量N＝ΔT/Tδ；
(5)激光器进入预热阶段，测量激光器输出两纵模光的光功率P1和P2，并求出两光功率之差ΔP，根据ΔP的变化记录激光器的换模数量M，当M＝N时，激光器完成预热阶段并进入稳频控制阶段。
Claims (1)
1.一种基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法，其特征是：该方法步骤如下：
(1)开启双纵模激光器，不加任何控制信号，让其自然预热至热平衡状态，在此期间记录激光管的温度和两纵模光的光功率P1、P2；
(2)绘制两纵模光的光功率之差随温度变化的曲线，通过该曲线计算出该激光管平均每换一个模所升高的温度Tδ；
(3)设定激光器的稳频控制点温度Tset，Tset要求高于激光管自然预热时所达到的热平衡温度；
(4)开启双纵模激光器，测量激光管初始温度T0，求得温度差ΔT＝Tset-T0，进而求得激光器从初始状态到稳频控制点时换模的数量N＝ΔT/Tδ；
(5)激光器进入预热阶段，测量激光器输出两纵模光的光功率P1和P2，并求出两光功率之差ΔP，根据ΔP的变化记录激光器的换模数量M，当M＝N时，激光器完成预热阶段并进入稳频控制阶段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210021259 CN102545025B (zh) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | 基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210021259 CN102545025B (zh) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | 基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102545025A CN102545025A (zh) | 2012-07-04 |
| CN102545025B true CN102545025B (zh) | 2013-04-24 |
Family
ID=46351272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201210021259 Expired - Fee Related CN102545025B (zh) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | 基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102545025B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111048987B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-02-12 | 哈尔滨工业大学 | 基于激光管温度多点采集的高频率复现性激光稳频方法与装置 |
| CN116454719B (zh) * | 2023-04-06 | 2024-04-23 | 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 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001798A1 (en) * | 1986-08-30 | 1988-03-10 | Renishaw Plc | Pre-heat control system for a laser |
| GB2331177A (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-12 | Mitutoyo Corp | Wavelength stabilisation of a laser device |
| CN101087056A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-12-12 | 成都工具研究所 | 双纵模稳频激光器 |
| CN101609958A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-23 | 哈尔滨工业大学 | 基于热电致冷器的双纵模激光器偏频锁定方法和装置 |
| CN101615756A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 基于腔长热调节的双纵模激光器偏频锁定方法和装置 |
| CN101615755A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 基于碘稳频参考光的双纵模激光器热稳频方法和装置 |
-
2012
- 2012-01-11 CN CN 201210021259 patent/CN102545025B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001798A1 (en) * | 1986-08-30 | 1988-03-10 | Renishaw Plc | Pre-heat control system for a laser |
| GB2331177A (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-12 | Mitutoyo Corp | Wavelength stabilisation of a laser device |
| CN101087056A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-12-12 | 成都工具研究所 | 双纵模稳频激光器 |
| CN101609958A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-23 | 哈尔滨工业大学 | 基于热电致冷器的双纵模激光器偏频锁定方法和装置 |
| CN101615756A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 基于腔长热调节的双纵模激光器偏频锁定方法和装置 |
| CN101615755A (zh) * | 2009-07-17 | 2009-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 基于碘稳频参考光的双纵模激光器热稳频方法和装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 双纵模He-Ne激光器数字稳频技术的研究;杨洪兴;《中国优秀硕士论文》;20070731;全文 * |
| 杨洪兴.双纵模He-Ne激光器数字稳频技术的研究.《中国优秀硕士论文》.2007, |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102545025A (zh) | 2012-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101609958B (zh) | 基于热电致冷器的双纵模激光器偏频锁定方法和装置 | |
| CN102545025B (zh) | 基于腔长热调节的双纵模激光器预热方法 | |
| CN100382398C (zh) | 基于热电致冷器的双纵模激光器稳频方法与装置 | |
| WO2011150078A3 (en) | Apparatus and method for reducing the thermal inertia of an electronic display | |
| US11581695B2 (en) | High-frequency-reproducibility laser frequency stabilization method and device based on multi-point acquisition of laser tube temperature | |
| CN101615757A (zh) | 基于热电致冷器的双纵模激光器复合稳频方法与装置 | |
| CN105244758A (zh) | 一种多波长半导体激光通信用的稳定光源装置 | |
| CN101662269A (zh) | 恒温温补晶体振荡器实现方法 | |
| US9838023B2 (en) | Slow-clock calibration method and unit, clock circuit, and mobile communication terminal | |
| CN104659646A (zh) | 一种实现掺铒光纤光源平均波长全温稳定的方法 | |
| JP2009001471A (ja) | ガラス延伸体製造方法 | |
| WO2010028393A3 (en) | Method for determining internal lcd temperature | |
| CN101130277A (zh) | 一种填充聚四氟乙烯的烧结工艺 | |
| JP2015519542A5 (zh) | ||
| CN101615758B (zh) | 基于腔长热调节的双纵模激光器复合稳频方法与装置 | |
| CN102062036B (zh) | 用于确定内燃机中的炽热头引火塞的温度的方法和装置 | |
| CN102431163B (zh) | 制造光学部件的方法和用于制造光学部件的装置 | |
| CN101615756B (zh) | 基于腔长热调节的双纵模激光器偏频锁定方法和装置 | |
| CN103575427A (zh) | 一种采用导热标定热流计的方法 | |
| KR20190008088A (ko) | 글로우 플러그의 온도를 조정하기 위한 방법 | |
| CN111092362A (zh) | 基于温度自感知柔性薄膜加热器的激光稳频方法与装置 | |
| JP2014515807A5 (zh) | ||
| CN106840516A (zh) | 一种基于多项式拟合的压力计温漂标定方法 | |
| CN102610990B (zh) | 基于模数轨迹控制的激光器预热方法 | |
| CN203232277U (zh) | 基于微处理器的高精度温度发生器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130424 |