CN113114239B - 一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法及系统，方法包括：高速光电探测器接收主、从激光器的光信号，高速探测器将两束光的频差转为电信号，经宽带射频放大器初步放大后接入多路选择射频开关，并经多路选择射频开关输入到相应的RF放大器，然后接入相应的数字鉴频鉴相器；数字鉴频鉴相器对频差信号与频差设定值进行比较、输出相应的误差信号，误差信号经相应的反馈控制网络输出调节电压，调节从激光器的频率，实现两束光保持固定频差锁定。本发明由高速光电探测器获取拍频信号，经放大后可接入多个数字鉴频鉴相器，得到误差信号，误差信号经对应的反馈控制网络处理之后调节从激光器，使从激光器与主激光器频率锁定、保持固定频差。

Description

一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法及系统
技术领域
本发明涉及光电子技术领域，尤其涉及一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法及系统。
背景技术
目前激光光源的中心频率或波段仍然比较有限，然而随着激光技术在工业、医疗、科研、军事、国防等领域中全面展开应用，各个领域对不同激光波长的需求和灵活调节激光波长的需求日益迫切。
此外在原子冷却、星间激光干涉测距、引力波探测等科研应用场景，往往需要两束激光保持固定的频差、甚至相位同步。这其中有的应用场景要求频差高达数GHz量级，也有的应用场景要求频差仅仅数MHz量级。
基于上述迫切的应用需求，前人已经在借鉴电子学锁相环技术的基础上，实现了光学锁相环，即将激光器看作压控振荡器，通过鉴频鉴相器件、鉴定出两束激光之间的频差，将频差转化成误差信号，调节其中一个激光器的频率、使得两个激光器保持相对稳定的频差、甚至相位同步。但目前常见的光学锁相环系统中，往往其频差锁定的动态范围不大，不能兼顾10GHz以上的高频差锁定和1MHz以内的低频段锁定，且频差均为单极性。
发明内容
技术目的：针对现有技术中无法同时兼顾10GHz以上的高频差锁定和1MHz以内的低频段锁定、且频差均为单极性的缺陷，本发明公开了一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法及系统，由高速光电探测器获取拍频信号，即主从激光器的实际频差信息，该信号经放大后可接入多个数字鉴频鉴相器，得到误差信号，该误差信号经反馈控制网络处理之后调节从激光器，使从激光器与主激光器频率锁定、保持固定频差，可以兼顾10GHz以上的高频差锁定和1MHz以内的低频段锁定、且频差可为双极性。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。
一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，包括以下步骤：
S1、高速光电探测器接收主、从激光器的光信号，两束光信号在高速探测器处拍频，高速探测器将两束光的频差转为电信号，所述电信号经宽带射频放大器初步放大后作为频差实际值接入多路选择射频开关；
S2、微控制器接收上位机软件发送的频差设定值的大小和极性，所述设定值可调；
S3、微控制器根据步骤S1中的频差实际值以及步骤S2中频差设定值的极性和大小，设置相应的多路选择射频开关的导通路径、反馈控制网络、数字鉴频鉴相器，其中频差设定值的极性决定反馈控制网络的输出极性和数字鉴频鉴相器的鉴相极性，频差设定值的大小决定数字鉴频鉴相器的分频器设置值；
S4、步骤S3设置完成后，步骤S1中输出的频差实际值经过多路选择射频开关，进入相应的RF放大器、数字鉴频鉴相器、反馈控制网络，对应的反馈控制网络输出调节电压，所述调节电压用于控制从激光器的频率，使之与主激光器锁定、保持对应的频差。
优选地，步骤S3中微控制器根据步骤S1中的电信号以及步骤S2中频差设定值的极性和大小，设置相应的多路选择射频开关的导通路径，具体包括：
S31、频差设定值小于高频数字鉴频鉴相器的最小射频输入值，所述频差设定值属于低频段，微控制器控制多路选择射频开关依次接通低频段RF放大器、低频数字鉴频鉴相器及低频段反馈控制网络；
S32、频差设定值大于或等于低频数字鉴频鉴相器的最大射频输入值，所述频差设定值属于高频段，微控制器控制多路选择射频开关依次接通高频段RF放大器、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络。
优选地，所述对应的反馈控制网络输出调节电压的具体过程为：所述拍频信号经数字鉴频鉴相器中分频后，与参考时钟鉴定、比对，输出误差信号，所述误差信号经过对应的反馈控制网络的滤波电路和PI电路后，输出调节电压，其中滤波电路的输出端与PI电路连接。
优选地，所述滤波电路包括：电容一至电容四、电阻一至电阻十一、放大器一至放大器三、模拟开关芯片；
所述误差信号输入端分别通过电容一、串联的电阻一和电容二、串联的电阻二和电容三接地，误差信号输入端通过电阻二与放大器一的引脚3连接；
放大器一的引脚2通过电阻三接地，放大器一的引脚2通过电阻四与放大器一的引脚6连接，放大器一的引脚6通过电阻五与放大器二的引脚2连接；
放大器二的引脚2通过电阻六接-5V电源接头，放大器二的引脚2分别通过电阻八与电容四放大器二的引脚6连接，放大器二的引脚3通过电阻七接地，放大器二的引脚6通过电阻九与放大器三的引脚2连接；
放大器三的引脚3通过电阻十与放大器三的引脚6连接，放大器三的引脚6通过电阻十一与模拟开关芯片的引脚2连接；
模拟开关芯片的引脚1与放大器二的引脚6连接，模拟开关芯片的引脚6与极性控制信号输入端连接，模拟开关芯片的引脚2引出滤波电路的输出端。
优选地，所述PI电路包括放大器五至放大器七、电容五、电容六、电阻十二至电阻二二，其中电阻十四和电阻十七为电位器；
所述滤波电路的输出端通过电阻十二与放大器五的引脚2连接，放大器五的引脚3接地，放大器五的引脚2与电阻十四的中间端连接，电阻十四的一端通过电阻十五与放大器五的引脚6连接；
所述滤波电路的输出端与电阻十七的中间端连接，电阻十七的一端通过电阻十八与放大器六的引脚2连接，放大器六的引脚3接地，放大器六的引脚2分别通过电容五、电容六与放大器六的引脚6连接；
放大器七的引脚2通过电阻十六与放大器五的引脚6连接，放大器七的引脚2通过电阻二十与放大器六的引脚6连接，放大器七的引脚2通过电阻二二与放大器七的引脚6连接，放大器七的引脚3通过电阻二一接地，放大器七的引脚6引出反馈调节电压输出端，即输出调节电压。
优选地，所述步骤S4中调节量用于控制从激光器的频率，具体包括：调节量通过调节从激光器的电流、温度或者压电陶瓷，从而实现从激光器的频率控制。
一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的系统，用于实现以上任一所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，包括主激光器、从激光器、高速光电探测器、宽带RF放大器、宽带射频开关、低频调节量输出模块、高频调节量输出模块和微控制器；
所述主激光器和从激光器的光信号在高速光电探测器处拍频，高速光电探测器通过宽带RF放大器与多路选择射频开关连接，用于对所述拍频信号进行放大，输出放大频差；宽带射频开关分别通过低频调节量输出模块和高频调节量输出模块这两路接通路径与从激光器连接，用于根据相应的放大频差生成调节量，并通过调节量控制从激光器的频率；所述微控制器分别与多路选择射频开关、低频调节量输出模块和高频调节量输出模块连接，用于根据放大频差的大小和极性决定多路选择射频开关的接通路径，并根据放大频差的极性决定低频调节量输出模块和高频调节量输出模块的极性。
优选地，所述低频调节量输出模块和高频调节量输出模块结构相同；
所述低频调节量输出模块包括依次连接的低频段RF放大器、低频数字鉴频鉴相器及低频段反馈控制网络；所述高频调节量输出模块包括依次连接的高频段RF放大器、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络；微控制器分别与低频数字鉴频鉴相器、低频段反馈控制网络、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络连接，用于根据放大频差的极性决定低频数字鉴频鉴相器、低频段反馈控制网络、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络的极性。
有益效果：本发明在光学锁相环的基础理论上，基于常用波段、波长稳定且线宽小于1MHz的激光源、将其作为主激光源，通过控制另一个与主激光源波长相近的激光源，使得从激光源的光频率与主激光源始终保持固定频差，该频差可在1MHz量级到数十GHz量级的范围内精确锁定，该频差的正负极性可调，而且频差调节精度可达1MHz、甚至更小，极大的扩展了光学锁相环系统的频率锁定的动态范围，频差在线可编程，同时精确、灵活、大动态范围控制得从激光器的频率。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的原理结构框图；
图3为本发明反馈控制网络电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法及系统做进一步的说明和解释。
如附图2所示，一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，包括以下步骤：
S1、高速光电探测器接收主、从激光器的光信号，两束光信号在高速探测器处拍频，高速探测器将两束光的频差转为电信号，电信号经宽带射频放大器初步放大后接入宽带射频开关；该拍频信号即为从激光器与主激光器之间的实际频差。最终该拍频经过放大之后，作为频差实际值，接入合适的数字鉴频鉴相器。
S2、微控制器接收上位机软件发送的频差设定值的大小和极性，设定值可调；该值的取值范围大约可为+5MHz到+10GHz或-5MHz到-10GHz，甚至更高范围，设定值的取值范围主要取决于该系统中的探测器、射频器件、数字鉴频鉴相器的最大带宽，极性为正值表示期望从激光器的频率大于主激光器，极性为负值表示期望从激光器的频率小于主激光器。
S3、微控制器根据频差实际值以及频差设定值的极性和大小，设置相应的多路选择射频开关的导通路径、反馈控制网络、数字鉴频鉴相器，其中频差设定值的极性决定反馈控制网络的输出极性和数字鉴频鉴相器的鉴相极性，频差设定值的大小决定数字鉴频鉴相器的分频器设置值；具体是指选择合适的多路选择射频开关的导通路径，选择合适的反馈控制网络，设置对应的反馈控制网络的极性，设置合适的数字鉴频鉴相器的参数和极性。如果频差设定值是正极性，则将数字鉴频鉴相器的鉴相极性设为正、对应的反馈控制网络的输出极性设为正；如果频差设定值是负极性，则将数字鉴频鉴相器的鉴相极性设为负、对应的反馈控制网络的输出极性设为负。并根据频差值正确设置对应的数字鉴频鉴相器的N分频器和R分频器，N分频器和R分频器的设置计算参考算式(1)。
式中Δ是两束光的频差值，FREF是数字鉴频鉴相器的参考时钟，N是数字鉴频鉴相器的N分频器设置值，R是数字鉴频鉴相器的R分频器设置值。
此外，步骤S3中微控制器根据步骤S1中的电信号以及步骤S2中频差设定值的极性和大小，设置相应的多路选择射频开关的导通路径，具体包括：
S31、频差设定值小于高频数字鉴频鉴相器的最小射频输入值，所述频差设定值属于低频段，微控制器控制多路选择射频开关依次接通低频段RF放大器、低频数字鉴频鉴相器及低频段反馈控制网络；
S32、频差设定值大于或等于低频数字鉴频鉴相器的最大射频输入值，所述频差设定值属于高频段，微控制器控制多路选择射频开关依次接通高频段RF放大器、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络。
具体地，高频数字鉴频鉴相器的最小射频输入值应该与低频数字鉴频鉴相器的最大射频输入值相等，例如低频数字鉴频鉴相器选择HMC1031，其射频输入范围100kHz-500MHz，高频数字鉴频鉴相器选择ADF4169，其射频输入范围500MHz-13.5GHz，如果频差设定值大于500MHz，则所述频差设定值属于高频段，如果频差设定值小于500MHz，则所述频差设定值属于低频段。
S4、步骤S3设置完成后，步骤S1中输出的频差实际值经过多路选择射频开关，进入相应的RF放大器、数字鉴频鉴相器、反馈控制网络，对应的反馈控制网络输出调节电压，所述调节电压用于控制从激光器的频率，使之与主激光器锁定、保持对应的频差。
对应的反馈控制网络输出调节量的具体过程为：拍频信号经数字鉴频鉴相器中分频后，与其内部参考时钟鉴定、比对，输出误差信号，误差信号经过对应的反馈控制网络的滤波电路和PI电路后，输出调节电压，其中滤波电路的输出端与PI电路连接。调节电压通过调节从激光器的电流、温度或者压电陶瓷，从而实现从激光器的频率控制，使之与主激光器锁定、保持对应的频差。
反馈控制网络的电路示意图如附图3所示，低频段反馈控制网络和高频段反馈控制网络均采用此电路结构，区别在于PI电路的参数不同。
反馈控制网络包含滤波电路和PI电路，其中滤波电路包括三阶积分滤波器、放大及偏压调节电路和反馈极性控制电路，三阶积分滤波器的带宽设计为100kHz。
反馈控制网络具体包括：电容一C1至电容四C4、电阻一R1至电阻十一R11、放大器一U1至放大器三U3、模拟开关芯片U4；
三阶积分滤波器的电路结构为：误差信号输入端分别通过电容一C1、串联的电阻一R1和电容二C2、串联的电阻二R2和电容三C3接地，误差信号输入端通过电阻二R2与放大器一U1的引脚3连接。
放大及偏压调节电路结构为：放大器一U1的引脚2通过电阻三R3接地，放大器一U1的引脚2通过电阻四R4与放大器一U1的引脚6连接，放大器一U1的引脚6通过电阻五R5与放大器二U2的引脚2连接；
放大器二U2的引脚2通过电阻六R6接-5V电源接头，放大器二U2的引脚2分别通过电阻八R8与电容四C4放大器二U2的引脚6连接，放大器二U2的引脚3通过电阻七R7接地，放大器二U2的引脚6通过电阻九R9与放大器三U3的引脚2连接；
反馈极性控制电路结构为：放大器三U3的引脚3通过电阻十R10与放大器三U3的引脚6连接，放大器三U3的引脚6通过电阻十一R11与模拟开关芯片U4的引脚2连接；
模拟开关芯片U4的引脚1与放大器二U2的引脚6连接，模拟开关芯片U4的引脚6与极性控制信号输入端连接，模拟开关芯片U4的引脚2引出滤波电路的输出端。其中，极性控制信号输入端来自于微控制器，通过极性控制信号改变反馈调节电压输出端的输出极性，协助实现两束激光的正/负频差锁定。
PI电路包括放大器五U5至放大器七U7、电容五C5、电容六C6、电阻十二R12至电阻二二R22，其中电阻十四R14和电阻十七R17为电位器；PI电路中的P参数和I参数分别通过相应的电位器调节。
滤波电路的输出端通过电阻十二R12与放大器五U5的引脚2连接，放大器五U5的引脚3接地，放大器五U5的引脚2与电阻十四R14的中间端连接，电阻十四R14的一端通过电阻十五R15与放大器五U5的引脚6连接；放大器五U5所在电路作为比例电路，即P电路。
滤波电路的输出端与电阻十七R17的中间端连接，电阻十七R17的一端通过电阻十八R18与放大器六U6的引脚2连接，放大器六U6的引脚3接地，放大器六U6的引脚2分别通过电容五C5、电容六C6与放大器六U6的引脚6连接；放大器六U6所在电路作为积分电路，即I电路。
放大器七U7的引脚2通过电阻十六R16与放大器五U5的引脚6连接，放大器七U7的引脚2通过电阻二十R20与放大器六U6的引脚6连接，放大器七U7的引脚2通过电阻二二R22与放大器七U7的引脚6连接，放大器七U7的引脚3通过电阻二一R21接地，放大器七U7的引脚6引出反馈调节电压输出端，即输出调节电压。
在反馈控制网络中，放大器一U1至放大器三U3、放大器四U4至放大器七U7均为运放放大器，型号为OP27GSZ，模拟开关芯片U4的型号为DG469。
本发明中以锁相环技术、射频技术和微机控制等为基础，由高速光电探测器获取拍频信号(即主从激光器的实际频差信息)，该信号经放大后可接入多个数字鉴频鉴相器，得到误差信号，该误差信号经反馈控制网络处理之后调节从激光器，使从激光器与主激光器频率锁定、保持固定频差，且频差的大小、极性均可调。
本发明极大的扩展了光学锁相环系统的频率锁定的动态范围，可以兼顾10GHz以上的高频差锁定和1MHz以内的低频段锁定、且频差可为双极性，频差的大小和极性均可在线调节，同时精确、灵活、大动态范围控制得从激光器的频率。
如附图3所示，一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的系统，用于实现以上任一的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，包括主激光器、从激光器、高速光电探测器、宽带RF放大器、多路选择射频开关、低频调节量输出模块、高频调节量输出模块和微控制器；
其中，主激光器可以是相干公司Mephisto激光器，从激光器可以是相干公司Mephisto激光器，高速光电探测器可以是索雷博公司DXM12CF，宽带RF放大器可以是Mini-Circuits公司GVA-123-D+，多路选择射频开关可以是Mini-Circuits公司的MSP8TA-12D+，微控制器可以是Cypress公司CY8C5668LTI-034；
主激光器和从激光器的光信号在高速光电探测器处拍频，高速光电探测器通过宽带RF放大器与多路选择射频开关连接，用于对拍频信号进行放大，输出放大频差；多路选择射频开关分别通过低频调节量输出模块和高频调节量输出模块这两路接通路径与从激光器连接，用于根据相应的放大频差生成调节量，并通过调节量控制从激光器的频率；微控制器分别与宽带射频开关、低频调节量输出模块和高频调节量输出模块连接，用于根据放大频差的大小和极性决定多路选择射频开关的接通路径，并根据放大频差的极性决定低频调节量输出模块和高频调节量输出模块的极性。
低频调节量输出模块和高频调节量输出模块结构相同；低频调节量输出模块包括依次连接的低频段RF放大器、低频数字鉴频鉴相器及低频段反馈控制网络；高频调节量输出模块包括依次连接的高频段RF放大器、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络；微控制器分别与低频数字鉴频鉴相器、低频段反馈控制网络、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络连接，用于根据放大频差的极性决定低频数字鉴频鉴相器、低频段反馈控制网络、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络的极性。
其中，低频段RF放大器可采用Mini-Circuits公司ZX60-43-S，低频数字鉴频鉴相器可采用ADI公司HMC1031；高频段RF放大器可采用Mini-Circuits公司TAV2-14LN+，高频数字鉴频鉴相器可采用ADI公司ADF4169；
主、从激光器的分光在高速光电探测器处拍频，转化成电信号，该电信号包含了两束光的拍频信号成分(即两束光的频差信息)，该信号经放大后接入多路选择射频开关。然后根据两束光频差设定值的大小和极性，选择对应的数字鉴频鉴相器和反馈控制网络、设置合适的鉴频鉴相极性和反馈极性。由数字鉴频鉴相器对该信号分频、并与参考时钟作鉴频鉴相，输出对应的误差信号(该误差信号即表征两束光的实际频差与期望频差之间的误差)，该误差信号经过对应的反馈控制网络的滤波、PI运算后，输出合适的调节量，控制从激光器的激光频率，使得从激光器与主激光器频率锁定、保持固定频差，进而实现了从激光器相对于主激光器的双向大动态范围频率锁定(即频差可正、可负)，同时借助于数字鉴频鉴相器的数字可编程特点，实现大于等于1MHz的频差调节。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、高速光电探测器接收主、从激光器的光信号，两束光信号在高速探测器处拍频，高速探测器将两束光的频差转为电信号，所述电信号经宽带射频放大器初步放大后作为频差实际值接入多路选择射频开关；
S2、微控制器接收上位机软件发送的频差设定值的大小和极性，所述设定值可调；
S3、微控制器根据步骤S1中的频差实际值以及步骤S2中频差设定值的极性和大小，设置相应的多路选择射频开关的导通路径、反馈控制网络、数字鉴频鉴相器，其中频差设定值的极性决定反馈控制网络的输出极性和数字鉴频鉴相器的鉴相极性，频差设定值的大小决定数字鉴频鉴相器的分频器设置值；
S4、步骤S3设置完成后，步骤S1中输出的频差实际值经过多路选择射频开关，进入相应的RF放大器、数字鉴频鉴相器、反馈控制网络，对应的反馈控制网络输出调节电压，所述调节电压用于控制从激光器的频率，使之与主激光器锁定、保持对应的频差。
2.根据权利要求1所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于，所述步骤S3中微控制器根据步骤S1中的电信号以及步骤S2中频差设定值的极性和大小，设置相应的多路选择射频开关的导通路径，具体包括：
S31、频差设定值小于高频数字鉴频鉴相器的最小射频输入值，所述频差设定值属于低频段，微控制器控制多路选择射频开关依次接通低频段RF放大器、低频数字鉴频鉴相器及低频段反馈控制网络；
S32、频差设定值大于或等于低频数字鉴频鉴相器的最大射频输入值，所述频差设定值属于高频段，微控制器控制多路选择射频开关依次接通高频段RF放大器、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络。
3.根据权利要求1所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于，所述对应的反馈控制网络输出调节电压的具体过程为：所述拍频信号经数字鉴频鉴相器中分频后，与参考时钟鉴定、比对，输出误差信号，所述误差信号经过对应的反馈控制网络的滤波电路和PI电路后，输出调节电压，其中滤波电路的输出端与PI电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于，所述滤波电路包括：电容一(C1)至电容四(C4)、电阻一(R1)至电阻十一(R11)、放大器一(U1)至放大器三(U3)、模拟开关芯片(U4)；
所述误差信号输入端分别通过电容一(C1)、串联的电阻一(R1)和电容二(C2)、串联的电阻二(R2)和电容三(C3)接地，误差信号输入端通过电阻二(R2)与放大器一(U1)的引脚3连接；
放大器一(U1)的引脚2通过电阻三(R3)接地，放大器一(U1)的引脚2通过电阻四(R4)与放大器一(U1)的引脚6连接，放大器一(U1)的引脚6通过电阻五(R5)与放大器二(U2)的引脚2连接；
放大器二(U2)的引脚2通过电阻六(R6)接-5V电源接头，放大器二(U2)的引脚2分别通过电阻八(R8)与电容四(C4)放大器二(U2)的引脚6连接，放大器二(U2)的引脚3通过电阻七(R7)接地，放大器二(U2)的引脚6通过电阻九(R9)与放大器三(U3)的引脚2连接；
放大器三(U3)的引脚3通过电阻十(R10)与放大器三(U3)的引脚6连接，放大器三(U3)的引脚6通过电阻十一(R11)与模拟开关芯片(U4)的引脚2连接；
模拟开关芯片(U4)的引脚1与放大器二(U2)的引脚6连接，模拟开关芯片(U4)的引脚6与极性控制信号输入端连接，模拟开关芯片(U4)的引脚2引出滤波电路的输出端。
5.根据权利要求3所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于，所述PI电路包括放大器五(U5)至放大器七(U7)、电容五(C5)、电容六(C6)、电阻十二(R12)至电阻二二(R22)，其中电阻十四(R14)和电阻十七(R17)为电位器；
所述滤波电路的输出端通过电阻十二(R12)与放大器五(U5)的引脚2连接，放大器五(U5)的引脚3接地，放大器五(U5)的引脚2与电阻十四(R14)的中间端连接，电阻十四(R14)的一端通过电阻十五(R15)与放大器五(U5)的引脚6连接；
所述滤波电路的输出端与电阻十七(R17)的中间端连接，电阻十七(R17)的一端通过电阻十八(R18)与放大器六(U6)的引脚2连接，放大器六(U6)的引脚3接地，放大器六(U6)的引脚2分别通过电容五(C5)、电容六(C6)与放大器六(U6)的引脚6连接；
放大器七(U7)的引脚2通过电阻十六(R16)与放大器五(U5)的引脚6连接，放大器七(U7)的引脚2通过电阻二十(R20)与放大器六(U6)的引脚6连接，放大器七(U7)的引脚2通过电阻二二(R22)与放大器七(U7)的引脚6连接，放大器七(U7)的引脚3通过电阻二一(R21)接地，放大器七(U7)的引脚6引出反馈调节电压输出端，即输出调节电压。
6.根据权利要求1所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于，所述步骤S4中调节电压用于控制从激光器的频率，具体包括：调节电压通过调节从激光器的电流、温度或者压电陶瓷，从而实现从激光器的频率控制。
7.一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的系统，用于实现如权利要求1-6任一所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的方法，其特征在于：包括主激光器、从激光器、高速光电探测器、宽带RF放大器、多路选择射频开关、低频调节量输出模块、高频调节量输出模块和微控制器；
所述主激光器和从激光器的光信号在高速光电探测器处拍频，高速光电探测器通过宽带RF放大器与多路选择射频开关连接，用于对所述拍频信号进行放大，输出放大频差；多路选择射频开关分别通过低频调节量输出模块和高频调节量输出模块这两路接通路径与从激光器连接，用于根据相应的放大频差生成调节量，并通过调节量控制从激光器的频率；所述微控制器可分别控制多路选择射频开关、低频调节量输出模块和高频调节量输出模块，用于根据放大频差的大小和极性决定多路选择射频开关的接通路径，并根据放大频差的极性决定低频调节量输出模块和高频调节量输出模块的极性。
8.根据权利要求7所述的一种扩展光学锁相环频差锁定动态范围的系统，其特征在于：所述低频调节量输出模块和高频调节量输出模块结构相同；
所述低频调节量输出模块包括依次连接的低频段RF放大器、低频数字鉴频鉴相器及低频段反馈控制网络；所述高频调节量输出模块包括依次连接的高频段RF放大器、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络；微控制器分别与低频数字鉴频鉴相器、低频段反馈控制网络、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络连接，用于根据放大频差的极性决定低频数字鉴频鉴相器、低频段反馈控制网络、高频数字鉴频鉴相器及高频段反馈控制网络的极性。
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