CN113465630B - 基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线测试系统及方法。本发明首先对激光器输出的光进行1×2分束，其中一束光被移频并用作相干参考光；另一束光被调制后再次分束，分别经过两个声光移频器后合束，并输入谐振腔中；谐振腔输出的光与参考光发生干涉，再经过光电探测器转换为电信号；对电信号实现波分复用，通过带通滤波器将电信号分成两部分，一部分用于将移频后激光器的中心频率锁定在谐振腔的一个谐振峰上；另一部分用于动态检测相邻谐振峰的谐振频率变化。本发明提供了实时检测谐振腔谐振频率变化的方法，通过相干解调的方式将光频信号下变频至射频域，降低了信号处理系统的带宽要求，检测精度高，具有良好的实时性。

Description

基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线测试系统及 方法

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线测试系统及方法。该技术在谐振式光纤陀螺中有重要应用，谐振式陀螺包括以光纤环形谐振腔为敏感元件的谐振式光纤陀螺和以光波导谐振腔为核心敏感元件的谐振式集成光学陀螺。

背景技术

谐振式光学陀螺(Resonator Optic Gyro，ROG)是利用光学Sagnac效应实现对转动检测的一种高精度的微型惯性传感器。无振动部件的谐振式光学陀螺具有小型化，精度高，抗震动等优点。相比微机械陀螺(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)和干涉式光纤陀螺(Interferometric Fiber Optical Gyroscope，IFOG)，ROG将具有更大的优势。

谐振式光纤陀螺仪需要锁定激光器的中心频率为谐振腔的谐振频率，检测谐振腔谐振频率的变化来反应转动信号。光学谐振腔的谐振频率会因为自由谱线宽的改变而变化，且容易受到温度、压力等外界因素的干扰，因此有必要在线检测光学谐振腔的自由谱线宽度变化，有利于实现对噪声干扰的补偿和抑制。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于相干解调的学谐振腔自由谱线宽度在线测试系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一方面提出了一种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统，其包括可调谐激光器、第一光纤分路器、相位调制器、第二光纤分路器、第一声光移频器、第二声光移频器、第三声光移频器、第三光纤分路器、光学谐振腔、第四光纤分路器、光电转换器构成的光学系统以及第一信号解调模块、第一信号处理模块、反馈锁定模块、第二信号解调模块、第二信号处理模块构成的信号处理系统；

所述可调谐激光器的输出端与第一光纤分路器的输入端相连，第一光纤分路器的两路输出分别与相位调制器、第三声光移频器相连，相位调制器的输出与第二光纤分路器的输入端相连，第二光纤分路器的两路输出分别与第一声光移频器、第二声光移频器相连，第一声光移频器、第二声光移频器的输出端分别与第三光纤分路器的输入端相连，第三光纤分路器的输出端与光学谐振腔的输入端相连，光学谐振腔的输出端、第三声光移频器的输出端分别与第四光纤分路器的输入端相连，第四光纤分路器的输出端与光电转换器的输入端相连相连，光电转换器具有两路输出，分别与第一信号解调模块、第二信号解调模块相连，第一信号解调模块、第一信号处理模块、反馈锁定模块与可调谐激光器的调谐端依次相连，第二信号解调模块与第二信号处理模块相连。

本发明进一步提出了一种上述检测系统的检测方法，其包括以下步骤：

1)相位调制：由可调谐激光器发出的激光，通过第一光纤分路器分为功率相同的两束，其中一束通过相位调制器调制，调制信号为U₁(t)；

2)信号变频：经过相位调制器的光，通过第二光纤分路器分成相同功率的两束，其中一束经过第一声光移频器移频，另一束经过第二声光移频器移频，移频后的两束光经过第三光纤分路器合成一束，并输入光学谐振腔；第一光纤分路器分成的另一束光经过第三声光移频器移频，移频后与光学谐振腔的输出光通过第四光纤分路器合成一束光；具体地：第一声光移频器的驱动信号为U₂(t)，第二声光移频器的驱动信号为U₃(t)，第三声光移频器的驱动信号为U₄(t)，每两束移频后的光再次混频就会得到频率为驱动信号频差的拍频信号，由此实现由光频域到射频域的下变频；

3)拍频信号解调：第四光纤分路器的输出信号经过光电转换器后分成两路电信号，其中一路电信号在第一信号解调模块中通过带通滤波器得到U₂(t)与U₄(t)的差频信号，再经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，经过第一信号处理模块中的低通滤波器后得到低频信号U₅(t)，输入到反馈锁定模块，其输出用于调整可调谐激光器的中心频率，使经过第一声光移频器后的激光锁定在光学谐振腔任意谐振峰的谐振频率上；另外一路电信号在第二信号解调模块中通过带通滤波器得到U₃(t)与U₄(t)的差频信号，经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，经过第二信号处理模块中的低通滤波器后得到低频信号U₆(t)；

4)自由谱线宽测量值输出：第二信号解调模块的输出值U₆(t)经过标定后得到U₇(t)，该信号反映了U₂(t)、U₃(t)的差频与整数倍的自由自由谱线宽的差频，调整U₃(t)的频率使U₂(t)、U₃(t)的差值在自由谱线宽的一倍频附近，此时U₇(t)与U₂(t)、U₃(t)差值的和作为自由谱线宽的测量值，输出至数据记录仪。

本发明还提出了另一种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统，其特征在于，它包括可调谐激光器、第一光纤分路器、相位调制器、第二光纤分路器、第一声光移频器、第二声光移频器、第三声光移频器、第三光纤分路器、光学谐振腔、第四光纤分路器、光电转换器构成的光学系统以及第一信号解调模块、第一信号处理模块、第一反馈锁定模块、第二信号解调模块、第二信号处理模块、第二反馈锁定模块构成的信号处理系统；

所述可调谐激光器的输出端与第一光纤分路器的输入端相连，光纤分路器的两路输出分别与相位调制器、第三声光移频器相连，相位调制器的输出与第二光纤分路器的输入相连，第二光纤分路器的两路输出分别与第一声光移频器、第二声光移频器相连，第一声光移频器、第二声光移频器的输出端分别与第三光纤分路器的两路输入端相连，第三光纤分路器的输出与光学谐振腔相连，光学谐振腔、第三声光移频器的输出端分别与第四光纤分路器的输入端相连，第四光纤分路器的输出端与光电转换器相连，光电转换器的两路输出分别与第一信号解调模块、第二信号解调模块相连，第一信号解调模块、第一信号处理模块、第一反馈锁定模块与可调谐激光器调谐端依次相连，第二信号解调模块、第二信号处理模块、第一反馈锁定模块与第二声光移频器调制信号输入端依次相连。

上述另一种检测系统的检测方法，其包括以下步骤：

1)相位调制：由可调谐激光器发出的激光，通过第一光纤分路器分为功率相同的两束，其中一束通过相位调制器调制，调制信号为U₁(t)；

2)信号变频：经过相位调制器的光，通过第二光纤分路器分成相同功率的两束，其中一束经过第一声光移频器移频，另一束经过第二声光移频器移频，移频后的两束光经过第三光纤分路器合成一束，并输入光学谐振腔；第一光纤分路器分束后的另一束光经过第三声光移频器移频，移频后与光学谐振腔的输出光通过第四光纤分路器合成一束光，具体地：第一声光移频器的驱动信号为U₂(t)，第二声光移频器的驱动信号为U₃(t)，第三声光移频器的驱动信号为U₄(t)，每两束移频后的光再次混频就会得到频率为驱动信号频差的拍频信号，由此实现由光频域到射频域的下变频；

3)拍频信号解调：第四光纤分路器的输出信号经过光电转换器后分成两路电信号，其中一路电信号在第一信号解调模块中通过带通滤波器得到U₂(t)与U₄(t)的差频信号，再经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，在第一信号处理模块中经过低通滤波器后得到低频信号U₅(t)，输入到第一反馈锁定模块，第一反馈锁定模块的输出用于调整可调谐激光器的中心频率，使经过第一声光移频器后的激光锁定在光学谐振腔任意谐振峰的谐振频率上；另外一路电信号在第二信号解调模块中通过带通滤波器得到U₃(t)与U₄(t)的差频信号，经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，输出到第二信号处理模块，经过地低通滤波器后得到低频信号U₆(t)；

4)自由谱线宽测量值输出：第二信号处理模块的输出值U₆(t)反映了U₂(t)、U₃(t)的差频与整数倍的自由谱线宽的差频，将该信号输出到第二反馈锁定模块，第二反馈锁定模块中的数字频率合成器生成驱动信号U₂(t)，使经过第二声光移频器移频后的光锁定在相邻的谐振峰上；此时U₂(t)与U₃(t)的差频作为自由谱线宽的测量值，输出到数据记录仪。

本发明具有的有益效果：

本发明提供的在线测试光学谐振腔自由谱线宽度的方法能够精确快速测试光学谐振腔的自由谱线宽度，精度高，实时性好。

本发明提供的在线测试光学谐振腔自由谱线宽度的方法能够将光频信号下变频至射频域，降低了信号处理系统的复杂度。

本发明提供的在线测试光学谐振腔自由谱线宽度的方法可作为谐振式光学陀螺仪中噪声抑制与补偿的参考。

附图说明

图1是本发明的第一种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统的结构示意图；

图2是本发明的第二种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统的结构示意图；

图3是拍频信号解调经信号处理后输出的曲线示意图；

图4是光学谐振腔谐振峰的幅频曲线示意图；

图5是基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统的具体实施案例示意图；

图中：1、可调谐激光器，2、第一光学分路器，3、相位调制器，4、第二光学分路器，5、第一声光移频器，6、第二声光移频器，7、第三光学分路器，8、第三声光移频器，9、光学谐振腔，10、第四光学分路器，11、光电探测器，12、第一信号解调模块，13、第一信号处理模块，14、反馈锁定模块，15、第二信号解调模块，16、第二信号处理模块，17、数据记录仪。

具体实施方式

下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明不仅限于此。

如图1所示，一种基于相干解调的谐振式光学陀螺的检测系统，它主要可调谐激光器、第一光纤分路器、相位调制器、第二光纤分路器、第一声光移频器、第二声光移频器、第三声光移频器、第三光纤分路器、光学谐振腔、第四光纤分路器、光电转换器构成的光学系统以及第一信号解调模块、第一信号处理模块、反馈锁定模块、第二信号解调模块、第二信号处理模块构成的信号处理系统。可调谐激光器、光学隔离器和光学分路器依次相连，光学分路器分别与第一相位调制器、第二相位调制器相连，第一相位调制器与光学谐振腔相连，第二相位调制器与光学谐振腔相连，光学谐振腔、光电转换模块与信号调制解调模块依次相连，信号调制解调模块与第一相位调制模块相连，信号调制解调模块与第二相位调制模块相连，信号调制解调模块、第一信号处理模块、反馈锁定模块与可调谐激光器依次相连，信号调制解调模块与第二信号处理模块相连。

上述检测系统的检测方法，包括以下步骤：

相位调制：由可调谐激光器发出的激光，通过光学分路器分为功率相同的两束，其中一束通过相位调制器调制，调制信号为U₁(t)。

信号变频：经过相位调制器的光，通过第二光纤分路器分成相同功率的两束，其中一束经过第一声光移频器移频，另一束经过第二声光移频器移频，移频后的两束光经过第三光纤分路器合成一束，并输入光学谐振腔；第一光纤分路器分成的两束光，其中一束经过第三声光移频器移频，移频后与光学谐振腔的输出光通过第四光纤分路器合成一束光。具体地：第一声光移频器的驱动信号为U₂(t)，第二声光移频器的驱动信号为U₃(t)，第三声光移频器的驱动信号为U₄(t)，每两束移频后的光再次混频就会得到频率为驱动信号频差的拍频信号，由此实现由光频域到射频域的下变频。

拍频信号解调：第四光纤分路器的输出信号经过光电转换器后分成两路电信号，其中一路信号在第一信号解调模块中通过带通滤波器得到U₂(t)与U₄(t)的差频信号，再经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，经过低通滤波器后得到低频信号U₅(t)，输入到锁定模块，其输出用于调整激光器的中心频率，使经过第一声光移频器后的激光锁定在光学谐振腔任意谐振峰的谐振频率上；另外一路信号在第二信号解调模块中通过带通滤波器得到U₃(t)与U₄(t)的差频信号，经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，在第一信号处理模块中经过低通滤波器后得到低频信号U₆(t)。

自由谱线宽测量值输出：第二信号解调模块的输出值U₆(t)经过标定后得到U₇(t)，该信号反映了U₂(t)、U₃(t)的差频与整数倍的自由自由谱线宽的差频，调整U₃(t)的频率使U₂(t)、U₃(t)的差值在自由谱线宽的一倍频附近，此时U₇(t)与U₃(t)、U₂(t)差值的和作为自由谱线宽的测量值，输出至数据记录仪。

如图2所示，一种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测装置，它主要由可调谐激光器、第一光纤分路器、相位调制器、第二光纤分路器、第一声光移频器、第二声光移频器、第三声光移频器、第三光纤分路器、光学谐振腔、第四光纤分路器、光电转换器构成的光学系统以及第一信号解调模块、第一信号处理模块、第一反馈锁定模块、第二信号解调模块、第二信号处理模块、第二反馈锁定模块构成的信号处理系统。可调谐激光器与光学分路器相连，光学分路器分别与相位调制器、第三声光移频器相连，相位调制器与第二光纤分路器相连，第二光纤分路器分别与第一声光移频器、第二声光移频器相连，第一声光移频器、第二声光移频器分别与第三光纤分路器，第三光纤分路器与光学谐振腔相连，光学谐振腔、第三声光移频器分别与第四光纤分路器相连，第四光纤分路器与光电转换器相连，光电转换器分别与第一信号解调模块、第二信号解调模块相连，第一信号解调模块、第一信号处理模块、第一反馈锁定模块与可调谐激光器依次相连，第二信号解调模块、第二信号处理模块、第一反馈锁定模块与第二声光移频器依次相连。

上述检测系统的检测方法，包括以下步骤：

相位调制：由可调谐激光器发出的激光，通过光学分路器分为功率相同的两束，其中一束通过相位调制器调制，调制信号为U₁(t)。

信号变频：经过相位调制器的光，通过第二光纤分路器分成相同功率的两束，其中一束经过第一声光移频器移频，另一束经过第二声光移频器移频，移频后的两束光经过第三光纤分路器合成一束，并输入光学谐振腔；第一光纤分路器分成的两束光，其中一束经过第三声光移频器移频，移频后与光学谐振腔的输出光通过第四光纤分路器合成一束光。具体地：第一声光移频器的驱动信号为U₂(t)，第二声光移频器的驱动信号为U₃(t)，第三声光移频器的驱动信号为U₄(t)，每两束移频后的光再次混频就会得到频率为驱动信号频差的拍频信号，由此实现由光频域到射频域的下变频。

拍频信号解调：第四光纤分路器的输出信号经过光电转换器后分成两路电信号，其中一路信号在第一信号解调模块中通过带通滤波器得到U₂(t)与U₄(t)的差频信号，再经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，在第一信号处理模块中经过低通滤波器后得到低频信号U₅(t)，输入到第一反馈锁定模块，其输出用于调整激光器的中心频率，使经过第一声光移频器后的激光锁定在光学谐振腔任意谐振峰的谐振频率上；另外一路信号在第二信号解调模块中通过带通滤波器得到U₃(t)与U₄(t)的差频信号，经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，输出到第二信号处理模块，经过低通滤波器后得到低频信号U₆(t)。

自由谱线宽测量值输出：第二信号处理模块的输出值U₆(t)反映了U₂(t)、U₃(t)的差频与整数倍的自由谱线宽的差频，将该信号输出到第二反馈锁定模块，第二反馈锁定模块中的数字频率合成器生成驱动信号U₂(t)，使经过第二声光移频器移频后的光锁定在相邻的谐振峰上；此时U₂(t)与U₃(t)的差频作为自由谱线宽的测量值，输出到数据记录仪。

如图3所示，本发明给出了基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度系统的拍频解调输出曲线，对于图1和图2中给出的系统，该图反映了当输入谐振腔的激光中心频率在谐振腔的谐振频率附近变化时，第一和第二信号处理模块的输出变化。

如图4所示，本发明给出了图1和图2系统中光学谐振腔的输出幅频曲线示意图，当输入谐振腔的激光中心频率线性增加时，谐振腔的输出光功率在频域上呈周期性变化，两个谐振峰之间的频率差为待测的自由谱线宽度。

如图5所示，是一种基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线测试的实施案例，本发明使用锂酸铌波导调制器作为相位调制器，光电探测器作为光电转换器，在基于FPGA的开发平台上进行代码编写实现第一、第二信号解调模块，第一、第二信号处理模块，反馈锁定模块，使用数字万用表或者个人电脑作为数据记录仪。

Claims (2)

1.一种应用基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统的检测方法，所述的在线检测系统包括可调谐激光器、第一光纤分路器、相位调制器、第二光纤分路器、第一声光移频器、第二声光移频器、第三声光移频器、第三光纤分路器、光学谐振腔、第四光纤分路器、光电转换器构成的光学系统以及第一信号解调模块、第一信号处理模块、反馈锁定模块、第二信号解调模块、第二信号处理模块构成的信号处理系统；

所述可调谐激光器的输出端与第一光纤分路器的输入端相连，第一光纤分路器的两路输出分别与相位调制器、第三声光移频器相连，相位调制器的输出与第二光纤分路器的输入端相连，第二光纤分路器的两路输出分别与第一声光移频器、第二声光移频器相连，第一声光移频器、第二声光移频器的输出端分别与第三光纤分路器的输入端相连，第三光纤分路器的输出端与光学谐振腔的输入端相连，光学谐振腔的输出端、第三声光移频器的输出端分别与第四光纤分路器的输入端相连，第四光纤分路器的输出端与光电转换器的输入端相连，光电转换器具有两路输出，分别与第一信号解调模块、第二信号解调模块相连，第一信号解调模块、第一信号处理模块、反馈锁定模块与可调谐激光器的调谐端依次相连，第二信号解调模块与第二信号处理模块相连；

其特征在于，所述的检测方法包括以下步骤：

1)相位调制：由可调谐激光器发出的激光，通过第一光纤分路器分为功率相同的两束，其中一束通过相位调制器调制，调制信号为U₁(t)；

2)信号变频：经过相位调制器的光，通过第二光纤分路器分成相同功率的两束，其中一束经过第一声光移频器移频，另一束经过第二声光移频器移频，移频后的两束光经过第三光纤分路器合成一束，并输入光学谐振腔；第一光纤分路器分成的另一束光经过第三声光移频器移频，移频后与光学谐振腔的输出光通过第四光纤分路器合成一束光；具体地：第一声光移频器的驱动信号为U₂(t)，第二声光移频器的驱动信号为U₃(t)，第三声光移频器的驱动信号为U₄(t)，每两束移频后的光再次混频就会得到频率为驱动信号频差的拍频信号，由此实现由光频域到射频域的下变频；

3)拍频信号解调：第四光纤分路器的输出信号经过光电转换器后分成两路电信号，其中一路电信号在第一信号解调模块中通过带通滤波器得到U₂(t)与U₄(t)的差频信号，再经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，经过第一信号处理模块中的低通滤波器后得到低频信号U₅(t)，输入到反馈锁定模块，其输出用于调整可调谐激光器的中心频率，使经过第一声光移频器后的激光锁定在光学谐振腔任意谐振峰的谐振频率上；另外一路电信号在第二信号解调模块中通过带通滤波器得到U₃(t)与U₄(t)的差频信号，经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，经过第二信号处理模块中的低通滤波器后得到低频信号U₆(t)；

4)自由谱线宽测量值输出：第二信号解调模块的输出值U₆(t)经过标定后得到U₇(t)，该信号反映了U₂(t)、U₃(t)的差频与整数倍的自由谱线宽的差频，调整U₃(t)的频率使U₂(t)、U₃(t)的差值在自由谱线宽的一倍频附近，此时U₇(t)与U₂(t)、U₃(t)差值的和作为自由谱线宽的测量值，输出至数据记录仪。

2.一种应用基于相干解调的光学谐振腔自由谱线宽度在线检测系统的检测方法，所述的在线检测系统包括可调谐激光器、第一光纤分路器、相位调制器、第二光纤分路器、第一声光移频器、第二声光移频器、第三声光移频器、第三光纤分路器、光学谐振腔、第四光纤分路器、光电转换器构成的光学系统以及第一信号解调模块、第一信号处理模块、第一反馈锁定模块、第二信号解调模块、第二信号处理模块、第二反馈锁定模块构成的信号处理系统；

所述可调谐激光器的输出端与第一光纤分路器的输入端相连，光纤分路器的两路输出分别与相位调制器、第三声光移频器相连，相位调制器的输出与第二光纤分路器的输入相连，第二光纤分路器的两路输出分别与第一声光移频器、第二声光移频器相连，第一声光移频器、第二声光移频器的输出端分别与第三光纤分路器的两路输入端相连，第三光纤分路器的输出与光学谐振腔相连，光学谐振腔、第三声光移频器的输出端分别与第四光纤分路器的输入端相连，第四光纤分路器的输出端与光电转换器相连，光电转换器的两路输出分别与第一信号解调模块、第二信号解调模块相连，第一信号解调模块、第一信号处理模块、第一反馈锁定模块与可调谐激光器调谐端依次相连，第二信号解调模块、第二信号处理模块、第二反馈锁定模块与第二声光移频器调制信号输入端依次相连；

其特征在于，所述的检测方法包括以下步骤：

1)相位调制：由可调谐激光器发出的激光，通过第一光纤分路器分为功率相同的两束，其中一束通过相位调制器调制，调制信号为U₁(t)；

2)信号变频：经过相位调制器的光，通过第二光纤分路器分成相同功率的两束，其中一束经过第一声光移频器移频，另一束经过第二声光移频器移频，移频后的两束光经过第三光纤分路器合成一束，并输入光学谐振腔；第一光纤分路器分束后的另一束光经过第三声光移频器移频，移频后与光学谐振腔的输出光通过第四光纤分路器合成一束光，具体地：第一声光移频器的驱动信号为U₂(t)，第二声光移频器的驱动信号为U₃(t)，第三声光移频器的驱动信号为U₄(t)，每两束移频后的光再次混频就会得到频率为驱动信号频差的拍频信号，由此实现由光频域到射频域的下变频；

3)拍频信号解调：第四光纤分路器的输出信号经过光电转换器后分成两路电信号，其中一路电信号在第一信号解调模块中通过带通滤波器得到U₂(t)与U₄(t)的差频信号，再经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，在第一信号处理模块中经过低通滤波器后得到低频信号U₅(t)，输入到第一反馈锁定模块，第一反馈锁定模块的输出用于调整可调谐激光器的中心频率，使经过第一声光移频器后的激光锁定在光学谐振腔任意谐振峰的谐振频率上；另外一路电信号在第二信号解调模块中通过带通滤波器得到U₃(t)与U₄(t)的差频信号，经过平方运算实现自混频，然后与U₁(t)相乘，输出到第二信号处理模块，经过低通滤波器后得到低频信号U₆(t)；

4)自由谱线宽测量值输出：第二信号处理模块的输出值U₆(t)反映了U₂(t)、U₃(t)的差频与整数倍的自由谱线宽的差频，将该信号输出到第二反馈锁定模块，第二反馈锁定模块中的数字频率合成器生成驱动信号U₂(t)，使经过第二声光移频器移频后的光锁定在相邻的谐振峰上；此时U₂(t)与U₃(t)的差频作为自由谱线宽的测量值，输出到数据记录仪。