CN115733046A - 激光稳频装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光稳频装置及方法。所述装置包括饱和吸收光谱稳频组件和超稳腔稳频组件，其中，饱和吸收光谱稳频组件与第一待锁定激光器连接，对第一待锁定激光器发出的激光进行处理得到第一锁定信号和校正信号；第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；校正信号注入给超稳腔稳频组件中的超稳腔，校正超稳腔的腔长；超稳腔稳频组件与第二待锁定激光器连接，对第二待锁定激光器发出的激光进行处理得到第二锁定信号，第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。利用本发明实施例能够同时对多个激光器进行锁频，成本低，整体结构简洁。

Description

激光稳频装置及方法

技术领域

本发明涉及量子计算机技术领域，尤其涉及用于离子阱量子计算机的激光稳频装置及方法。

背景技术

激光器在很多领域、尤其是量子技术应用领域中起着至关重要的作用，在一些应用场景(诸如，但不限于，离子阱量子计算机)中，需要多台激光器同时长时间工作。作为激光器三大功能部件之一的谐振腔在实际应用中容易受到外界环境的影响而导致腔长变化，谐振腔的腔长变化会导致激光器的频率发生飘移，进而会影响到在场景中的应用效果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供激光稳频装置及方法，用于解决多激光器同时稳频时的成本高、结构复杂的技术问题。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种激光稳频装置，包括饱和吸收光谱稳频组件和超稳腔稳频组件；其中，饱和吸收光谱稳频组件与第一待锁定激光器连接，对第一待锁定激光器发出的激光进行处理得到第一锁定信号和校正信号；第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；校正信号注入给超稳腔稳频组件中的超稳腔，校正超稳腔的腔长；超稳腔稳频组件与第二待锁定激光器连接，对第二待锁定激光器发出的激光进行处理得到第二锁定信号，第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种基于前述的激光稳频装置的激光稳频方法，包括以下步骤：通过饱和吸收光谱稳频组件对第一待锁定激光器发出的激光进行处理得到第一锁定信号和校正信号；将第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；将校正信号注入给超稳腔，校正超稳腔的腔长；通过超稳腔稳频组件对第二待锁定激光器发出的激光进行处理得到第二锁定信号；以及将第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

本发明根据第一待锁定激光器的波长，为其选择能级匹配的原子或分子作为原子分子饱和吸收中的气室气体，从而可以对第一待锁定激光器进行长时间的稳频；利用对第一待锁定激光器长时间稳频的锁定信号对超稳腔进行校正，从而使得超稳腔能够长时间地保持腔长的稳定，从而使其成为第二待锁定激光器的稳频的频率标准源。由于超稳腔稳频法对待锁定激光器的频率没有要求，因而本发明可以对不同频率的多个激光器同时进行长时间稳频。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种激光稳频装置，包括第一分束组件、饱和吸收光谱稳频组件和拍频稳频组件，其中，第一分束组件的入射端连接第一待锁定激光器的激光输出端，将第一待锁定激光器发出的激光分束为第一激光和第二激光；第一激光输送给饱和吸收光谱稳频组件，第二激光输送给拍频稳频组件；饱和吸收光谱稳频组件连接第一分束组件，第一待锁定激光器发出的第一激光经饱和吸收光谱稳频组件处理得到第一锁定信号；第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频，拍频稳频组件分别连接第二待锁定激光器和第一分束组件，第二待锁定激光器发出的激光与第一待锁定激光器发出的第二激光经拍频稳频组件处理得到第二锁定信号；第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频；其中，第二待锁定激光器的波长与第一待锁定激光器的波长相同。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种基于前述激光稳频装置的激光稳频方法，包括以下步骤：将第一待锁定激光器发出的激光分束为第一激光和第二激光；通过饱和吸收光谱稳频组件对第一激光进行处理得到第一锁定信号；将第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；将第二待锁定激光器发出的激光和第二激光发送给拍频稳频组件，经拍频稳频组件处理得到第二锁定信号；其中，第二待锁定激光器的波长与第一待锁定激光器的波长相同；以及将第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

本发明根据第一待锁定激光器的波长，为其选择能级匹配的原子或分子作为原子分子饱和吸收中的气室气体，从而可以对第一待锁定激光器进行长时间的稳频；以第一待锁定激光器作为频率标准源，对其它同波长的激光器进行稳频，因而本发明可以对同一波长的多个激光器同时进行长时间稳频。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下对本发明实施例中的附图作简单介绍。

图1是本发明实施例的激光稳频装置原理框图。

图2是根据本发明一个实施例的激光稳频装置结构示意图。

图3是基于图2所示激光稳频装置的稳频方法流程图。

图4是根据本发明另一个实施例的激光稳频装置结构示意图。

图5是基于图4所示激光稳频装置对第一待锁定激光器进行稳频方法流程图。

图6是根据本发明另一个实施例的激光稳频装置结构示意图。

图7是基于图6所示激光稳频装置对第一待锁定激光器进行稳频方法流程图。

具体实施方式

本发明的主要构思在于：选择稳定的频率标准源作为参考信号，通过待稳定激光频率与标准源频率作比较，得到两者频率偏移的误差信号，并将误差信号转换为电信号实时反馈到激光器内部谐振腔的压电陶瓷上，实现对谐振腔长度的控制，最终实现激光频率稳定。

本发明提供了一种用于离子阱量子计算机的激光稳频装置及方法，实现同时对多个激光器的激光进行稳频。图1是根据本发明一个实施例的激光稳频装置原理框图。在本实施例中，图中示出了两个需要锁定的激光器：待锁定激光器10和待锁定激光器20。本发明提供的激光稳频装置包括饱和吸收光谱稳频组件100和超稳腔稳频组件200。吸收光谱稳频组件100包括光输入端101、锁定信号端102和校正信号端103。超稳腔稳频组件200包括光输入端201、锁频信号端202和校正信号端203。其中，超稳腔稳频组件200可以包括多个光输入端201和对应的多个锁定信号端202，用于对多个激光器进行锁频。为简化说明及附图，在本实施例中以两个激光器为例进行说明。

待锁定激光器10具有用于进行稳频的激光输出端11、锁频端12和主激光输出端(图中未示出)。例如，待锁定激光器10产生的激光经过内部光路中的光隔离器、半2波片和PBS(Polarization Beam Splitter，偏振分光棱镜)分束后，其中的透射光作为主激光输出，反射光经过激光输出端11输出给饱和吸收光谱稳频组件100。锁频端12与待锁定激光器10内部谐振腔的压电陶瓷电连接，当有电信号作用于谐振腔的压电陶瓷时，根据电信号的大小改变谐振腔的腔长，以改变待锁定激光器10的激光频率。

待锁定激光器20的结构与待锁定激光器10的结构相同，在此不再赘述。待锁定激光器20的激光输出端21与超稳腔稳频组件200的光输入端201相连接，将待锁定激光器20的激光发送到超稳腔稳频组件200。

待锁定激光器10的激光经激光输出端11输出给饱和吸收光谱稳频组件100的光输入端101，经过饱和吸收光谱稳频组件100的处理得到锁定信号和校正信号。锁定信号端102连接待锁定激光器10的锁频端12，由锁定信号对待锁定激光器进行锁频。

饱和吸收光谱稳频组件100的校正信号端103与超稳腔稳频组件200的校正信号端203相连接，饱和吸收光谱稳频组件100产生的校正信号为电信号，发送给超稳腔稳频组件200。校正信号端203与超稳腔稳频组件200中的超稳腔的压电陶瓷电连接，当校正信号作用于超稳腔的压电陶瓷时，根据电信号的大小改变超稳腔的腔长，以保持超稳腔的腔长不变，克服超稳腔的腔长因长时间工作而改变的缺陷。

本发明根据待锁定激光器10的波长，为其选择能级匹配的原子或分子作为原子分子饱和吸收中的气室气体，从而可以对待锁定激光器10进行长时间的稳频；利用对待锁定激光器10长时间稳频的锁定信号对超稳腔的腔长进行校正，以使得超稳腔能够长时间地保持腔长的稳定，并使其成为待锁定激光器20稳频的频率标准源。由于超稳腔对待锁定激光器的频率没有要求，因而本发明可以对不同频率的多个激光器同时进行长时间稳频。

图2是根据本发明一个实施例的激光稳频装置结构示意图，图中的粗线表示光路，细线表示电信号通路。在本实施列中，饱和吸收光谱稳频组件100包括分束组件110、原子分子气室120、光电探测器130、参考信号源140、锁相放大器150、PID控制器160及功分器170。

分束组件110包括半波片、PBS和反射镜，其中，半波片的入射端连接待锁定激光器10，出射端连接PBS。待锁定激光器10发出的激光依次经过半波片和PBS，将待锁定激光器10发出的激光的偏振方向处理为垂直于光轴的偏振分量O光和平行于光轴的偏振分量e光。并由PBS分束为强度较大的泵浦光和强度较弱的探测光，分别经泵浦光路和探测光路入射到原子分子气室120。在本实施例中，探测光路包括反射镜，探测光经反射镜入射到原子分子气室120，泵浦光包括反射镜，泵浦光经反射镜从相反的方向入射到原子分子气室120，在原子分子气室120内对射产生饱和吸收光谱信号。在本实施例中，泵浦光路还包括可选的声光调制器AOM，由声光调制器AOM对泵浦光进行调制，将调制后的泵浦光入射到原子分子气室120，与探测光对射产生饱和吸收光谱信号。

经原子分子气室120产生的饱和吸收光谱信号携带调制的频率或相位信息通过光路由光电探测器130转换为电信号，并发送给锁相放大器150，电信号中包括了调制的频率信息。其中，在本实施例中，在原子分子气室120和光电探测器130之间的光路中还增加了PBS和反射镜，用于改变光的方向，其为可选部件，根据实际元器件的布局而定。

参考信号源140同时为声光调制器AOM和锁相放大器150提供参考信号。

锁相放大器150对光电探测器130发送来的吸收光谱信号的电信号和参考信号进行处理，从中解调得到频率或相位偏移信号，也就是误差信号，再将误差信号发送给PID控制器160。经过比例、积分、微分计算后得到锁定信号。本实施例中的PID控制器160计算得到的锁定信号经过功分器170分为锁定信号和校正信号。锁定信号注入给待锁定激光器10，对待锁定激光器10进行锁频。校正信号注入给超稳腔稳频组件200中的超稳腔210，用来校正超稳腔210的腔长。

超稳腔稳频组件200包括超稳腔210、光电探测器220、参考信号源230、锁相放大器240和PID控制器250。

待锁定激光器20经入射光路连接超稳腔210。可选地，在入射光路上增加电光调制器EOM，用于对入射到超稳腔210的激光进行频率或相位调制。超稳腔210的反射光送入光电探测器220得到反射光的电信号。其中，根据需要可在超稳腔210与光电探测器220之间的反射光路中增加1/4波片和PBS，通过1/4波片对反射光进行隔离，并由PBS改变超稳腔210反射光的偏转方向，将超稳腔210反射光发送到光电探测器220。

超稳腔210的反射光中包含电光调制器EOM调制的频率或相位等信息，经过光电探测器220转换后，其电信号中保留了相同的信息。

参考信号源230同时为电光调制器EOM和锁相放大器240提供参考信号。

锁相放大器240对光电探测器220发送来的反射信号的电信号和参考信号进行处理，从中解调得到频率偏移电信号或相位偏移电信号，也就是得到误差信号。再将误差信号发送给PID控制器250，经过比例、积分、微分计算后得到锁定信号。锁定信号注入给待锁定激光器20，对待锁定激光器20进行锁频。

本实施例中的待锁定激光器20可以有多个。当有多个待锁定激光器20时，具有对应的多个光电探测器220、参考信号源230、锁相放大器240和PID控制器250，基于同一个超稳腔210提供标准信号，因而可以达到同时对多个激光器锁频的目的。

图3是基于图2所示激光稳频装置的稳频方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S110a，通过饱和吸收光谱稳频组件100对待锁定激光器10发出的激光进行处理得到锁定信号和校正信号。

步骤S120a，将步骤S110a中得到的锁定信号注入给待锁定激光器10，对待锁定激光器10进行锁频；将步骤S110a中得到的校正信号注入给超稳腔210，校正超稳腔210的腔长。

步骤S130a，通过超稳腔稳频组件对待锁定激光器20发出的激光进行处理得到锁定信号。

步骤S140a，将步骤S130a中得到的锁定信号注入给待锁定激光器20，对待锁定激光器20进行锁频。

本实施例中超稳腔210可以为法布里-珀罗腔(Fabry-Perot cavity，简称FP腔)，其是业界常用的参考腔，由两个高反平面镜构成。由于FP腔在短时间内可以提供精确的标准信号，因而以FP腔的反射光信号作为锁频的标准信号可以在短期内对激光器达到很好的锁频效果。然而，FP腔的腔长容易受外界的干扰而发生变化，一旦腔长发生变化，其反射光信号则不再准确，因而在常规的锁频技术中FP腔不能长时间用于锁频。但是在本发明中，饱和吸收光谱稳频组件100可在FP腔工作时实时地向FP腔提供用于校正FP腔的腔长的校正信号，以保持FP腔的腔长的稳定性。换言之，即使外部环境随着时间发生变化，FP腔的腔长也能够随着时间的推移在总体上保持一致，这样可有效地提升对FP腔的腔长的精度控制，进而使得FP腔能够始终提供准确的标准信号，达到为激光器长时间稳频的目的。

图4是根据本发明另一个实施例的激光稳频装置结构示意图。与图2所示的激光稳频装置相比，还包括分束组件109，分束组件109的入射端连接待锁定激光器10，将待锁定激光器10发出的激光分束为两束激光，两束激光中的一束激光经光路入射到饱和吸收光谱稳频组件100中的分束组件110；另一束激光经超稳腔入射光路入射到超稳腔稳频组件200中的超稳腔210。超稳腔入射光路中包括一些光路元件，如1/2波片、PBS和1/4波片。超稳腔210对两束激光中的另一束激光的反射光经过1/4波片和PBS发送给光电探测器201，由光电探测器201将其转换为电信号，并发送给锁相放大器202。锁相放大器202对光电探测器201发送来的反射信号的电信号和来自参考信号源203的参考信号进行处理，得到误差信号，再将误差信号发送给PID控制器204，经过比例、积分、微分计算后得到锁定信号以注入给待锁定激光器10，并与经过饱和吸收光谱稳频组件100得到的锁定信号同时对待锁定激光器10进行锁频。其中，参考信号源203和参考信号源230可以为一参考信号源，也可以是不同的参考信号源。并且，在将第二激光送入超稳腔210中的超稳腔入射光路中还可以包括电光调制器EOM(图中未示出)进行频率调制，用于得到更加稳定的锁定信号。另外，为了增加对超稳腔210进行校正的校正信号的功率，可以在电路上增加功率大放器180，以满足超稳腔压电陶瓷对电信号的要求。

对应地，图5是基于图4所示激光稳频装置对待锁定激光器10进行稳频方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S110b，将待锁定激光器10发出的激光分束为两束激光。

步骤S120b，将两束激光中的一束激光入射到饱和吸收光谱稳频组件100，得到锁定信号。

步骤S130b，将锁定信号注入给待锁定激光器10，对待锁定激光器10进行锁频。

步骤S140b，将两束激光中的另一束激光入射到超稳腔稳频组件200，经超稳腔稳频组件200得到另一锁定信号。

步骤S150b，将另一锁定信号注入给待锁定激光器10，以与经过饱和吸收光谱稳频组件100得到的锁定信号共同对待锁定激光器10进行锁频。

在本实施例中，利用超稳腔稳频组件200和饱和吸收光谱稳频组件100得到两个锁定信号，同时作用于待锁定激光器10以使得待锁定激光器10的频率更加稳定。

图6是根据本发明另一个实施例的激光稳频装置结构示意图。与图4所示实施例的装置相比，本实施例还提供了分束组件108和拍频稳频组件300。拍频稳频组件300包括合束组件310、光电探测器320、参考信号源330、锁相放大器340和PID控制器350；合束组件310例如为PBS，分束组件108的入射端连接待锁定激光器10，将待锁定激光器10发出的激光分束为两束激光，两束激光中的一束激光与待锁定激光器30发出的激光入射到合束组件310，在合束组件310合束并得到拍频干涉光信号。拍频干涉光信号经光电探测器320转换得到电信号，该电信号与参考信号源330提供的参考信号经锁相放大器340得到拍频偏移信号。拍频偏移信号经PID控制器350得到锁定信号；该锁定信号注入给待锁定激光器30，对待锁定激光器30进行锁频。经分束组件108分束得到的另一束激光经过分束组件109分束后得到两束激光，两束激光分别经过饱和吸收光谱稳频组件100和超稳腔稳频组件200得到两个锁定信号以共同对待锁定激光器10进行锁频。在本实施例中，待锁定激光器30的波长与待锁定激光器10的波长相同，以待锁定激光器10的激光作为标准信号，对待锁定激光器30进行锁频。虽然本实施例中是以待锁定激光器10的激光作为标准信号，当然也可是图4中的待锁定激光器20的激光作为标准信号，对待锁定激光器30进行锁频。

另外，本实施例中的待锁定激光器10可以由饱和吸收光谱稳频组件100和超稳腔稳频组件200共同稳频，也可以仅由饱和吸收光谱稳频组件100稳频。

对应地，图7是基于图6所示激光稳频装置对待锁定激光器10进行稳频方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S110c，对待锁定激光器10进行锁频，使待锁定激光器10发出的激光为频率稳定的激光。具体地，先将待锁定激光器10发出的激光分束为两束激光，将两束激光中的一束激光发送给拍频稳频组件300，将两束激光中的另一束激光发送给饱和吸收光谱稳频组件100来对待锁定激光器10进行稳频，也可以将另一束激光分束为两束激光，采用饱和吸收光谱稳频组件100和超稳腔稳频组件200来共同对待锁定激光器10进行稳频。

步骤S120c，将待锁定激光器30发出的激光发送给拍频稳频组件300，和待锁定激光器10发出的一束激光经拍频稳频组件300处理得到锁定信号；其中，待锁定激光器30的波长与待锁定激光器10的波长相同。

步骤S130c，将锁定信号注入给待锁定激光器30，对待锁定激光器30进行锁频。

经过上述处理过程可知，当两个激光器的波长相同时，可以先对其中一个按照前述的各种方法进行稳频，而后再利用波长相同的激光能够产生拍频干涉的特点，以稳频后的激光器为标准信号源，对另一个激光器进行稳频，在简化设备的同时，能够达到多个同波长激光器同时稳频的目的。

通过吸收光谱稳频组件100和超稳腔稳频组件200和拍频稳频组件300可以衍生出多种多激光器同时稳频的方法，例如：

方式一

对两个波长相同的待锁定激光器10和待锁定激光器30进行稳频的流程如下：

通过饱和吸收光谱稳频组件100对待锁定激光器10发出的激光进行处理得到锁定信号。

将通过饱和吸收光谱稳频组件100处理得到的锁定信号注入给待锁定激光器10，对待锁定激光器10进行锁频。

将待锁定激光器30(另一个与待锁定激光器10同波长的激光器)发出的激光和待锁定激光器10发出的激光发送给拍频稳频组件300，经拍频稳频组件300处理得到锁定信号。

将经拍频稳频组件300处理得到的锁定信号注入给待锁定激光器30，对待锁定激光器30进行锁频。

方式二

对两个波长相同的待锁定激光器10和待锁定激光器30进行稳频的流程如下：

通过饱和吸收光谱稳频组件100对待锁定激光器10发出的激光进行处理得到锁定信号。

将锁定信号分为锁定信号和校正信号。

将通过饱和吸收光谱稳频组件100处理得到的锁定信号注入给待锁定激光器10，对待锁定激光器10进行锁频；

将校正信号注入给超稳腔稳频组件200中的超稳腔，校正超稳腔的腔长。

通过超稳腔稳频组件200对待锁定激光器10发出的激光进行处理得到锁定信号。

将通过超稳腔稳频组件200得到的锁定信号注入给待锁定激光器10，与锁定信号共同对待锁定激光器10进行锁频。

将待锁定激光器30发出的激光和待锁定激光器10发出的激光发送给拍频稳频组件300，经拍频稳频组件300处理得到锁定信号。

将经拍频稳频组件300处理得到的锁定信号注入给待锁定激光器30，对待锁定激光器30进行锁频。

方式三

当有三个波长各不相同的激光器需要同时进行稳频时，为了与前面说明不相冲突和矛盾而引起混乱，在本实施例，将其中的一个激光器称为待锁定激光器10，将其他两个激光器都称为待锁定激光器20。本实施例中的稳频流程如下：

通过饱和吸收光谱稳频组件100对待锁定激光器10发出的激光进行处理得到锁定信号。

将该锁定信号分为锁定信号和校正信号。

将通过饱和吸收光谱稳频组件100处理得到的锁定信号注入给待锁定激光器10，对待锁定激光器10进行锁频；

将校正信号注入给超稳腔稳频组件200中的超稳腔210，校正超稳腔210。

通过超稳腔稳频组件200分别对两个待锁定激光器20发出的激光进行处理得到两个锁定信号。

将基于超稳腔稳频组件200处理得到的两个锁定信号注入给对应的待锁定激光器20，用以对待锁定激光器20进行锁频。

本发明提供的激光稳频方法可以应用在多激光器同时工作的任何应用场景中。例如，囚禁镱离子实验中通常需要用到四种波长的激光器，分别是：369nm激光器，用于多普勒冷却、态初始化、态探测；935nm激光器和638nm激光器，用于维持离子长时间冷却和稳定囚禁；399nm激光器，用于镱离子的制备。为了实现对镱离子的长时间冷却囚禁、精确操控和探测等，需要激光的频率保持长时间的稳定。但是实际使用的激光器中的谐振腔容易受到外界环境的影响，谐振腔的腔长变化会导致激光器的频率发生飘移。当应用本发明提供的激光稳频装置和方法时，选择一个激光器作为激光器10，利用原子分子饱和吸收光谱信号作为标准信号实现对该激光器10的长期稳定，同时再利用对该激光器10实现长期稳定锁频的锁定信号对超稳腔的腔长进行校正，从而可以使超稳腔能够长时间地、稳定地提供标准信号，进而利用超稳腔的优点对其他几个激光器进行稳频，最终实现对多个激光器同时稳频的目的，不需要为每一个激光器配置一套稳频装置，减少了设备的使用，既节省了成本，也简化了整体设备。

需说明，以上说明中的第一、第二、第三、第四等是为了区分在同一或不同实施例中的具有相同名称的特征，并不是数量上的限制。并且本发明并不局限于上文所描述或在图中示出的特定配置和处理。以上所述仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，所描述的系统、设备、模块或单元的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，不需再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种激光稳频装置，其特征在于，包括饱和吸收光谱稳频组件和超稳腔稳频组件；

其中，饱和吸收光谱稳频组件与第一待锁定激光器连接，对第一待锁定激光器发出的激光进行处理得到第一锁定信号和校正信号；第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；校正信号注入给超稳腔稳频组件中的超稳腔，校正超稳腔的腔长；

超稳腔稳频组件与第二待锁定激光器连接，对第二待锁定激光器发出的激光进行处理得到第二锁定信号，第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，饱和吸收光谱稳频组件包括第一分束组件、原子分子气室、第一光电探测器、第一参考信号源、第一锁相放大器、第一PID控制器及功分器；

其中，第一分束组件的入射端连接第一待锁定激光器的激光输出端，将第一待锁定激光器发出的激光分束为泵浦光和探测光，并经方向相反的泵浦光路和探测光路分别入射到原子分子气室，在原子分子气室内对射产生饱和吸收光谱信号；饱和吸收光谱信号经第一光电探测器转换为第一电信号，第一电信号与第一参考信号源提供的参考信号经由第一锁相放大器得到误差信号；误差信号经过第一PID控制器和功分器处理后得到第一锁定信号和校正信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，超稳腔稳频组件包括超稳腔、第二光电探测器、第二参考信号源、第二锁相放大器和第二PID控制器；

其中，超稳腔通过超稳腔入射光路连接第二待锁定激光器，第二待锁定激光器发出的激光入射到超稳腔；从超稳腔反射的反射光经第二光电探测器转换为第二电信号，第二电信号与第二参考信号源提供的参考信号经由第二锁相放大器得到误差信号；误差信号经过第二PID控制器处理后得到第二锁定信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第二分束组件，第二分束组件的入射端连接第一待锁定激光器的激光输出端，将第一待锁定激光器发出的激光分束为第一激光和第二激光，第一激光经光路入射到饱和吸收光谱稳频组件；第二激光经超稳腔入射光路入射到超稳腔稳频组件；超稳腔稳频组件对第二激光进行处理得到另一第一锁定信号并将另一第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，与第一锁定信号共同对第一待锁定激光器进行锁频。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，泵浦光路中包括调制器，入射到原子分子气室中的泵浦光为经过调制的泵浦光。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，超稳腔入射光路中包括调制器，入射到超稳腔的光为经过调制的光。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括功率放大器，功率放大器设置在功分器与超稳腔之间，用于对注入给超稳腔的校正信号进行放大。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第三分束组件和拍频稳频组件；第三分束组件入射端连接第一待锁定激光器或第二待锁定激光器的激光输出端，将第一待锁定激光器或第二待锁定激光器发出的激光分为第三激光和第四激光；第三激光输送给拍频稳频组件，第四激光输送给饱和吸收光谱稳频组件；拍频稳频组件分别连接第三待锁定激光器和第三分束组件，第三待锁定激光器发出的激光与第一待锁定激光器或第二待锁定激光器发出的第三激光经拍频稳频组件的处理得到第三锁定信号；第三锁定信号注入给第三待锁定激光器，对第三待锁定激光器进行锁频；其中，第三待锁定激光器的波长与第一待锁定激光器或第二待锁定激光器的波长相同。

9.根据权利要求8的装置，其特征在于，拍频稳频组件包括合束组件、第三光电探测器、第三参考信号源、第三锁相放大器和第三PID控制器；

其中，第三待锁定激光器发出的激光与第三激光经合束组件得到拍频干涉信号；拍频干涉信号经第三光电探测器转换为第三电信号，第三电信号与第三参考信号源提供的参考信号经由第三锁相放大器得到拍频偏移信号；拍频偏移信号经第三PID控制器处理后得到第三锁定信号；第三锁定信号注入给第三待锁定激光器，对第三待锁定激光器进行锁频。

10.一种激光稳频装置，其特征在于，包括第一分束组件、饱和吸收光谱稳频组件和拍频稳频组件，其中，第一分束组件的入射端连接第一待锁定激光器的激光输出端，将第一待锁定激光器发出的激光分束为第一激光和第二激光；第一激光输送给饱和吸收光谱稳频组件，第二激光输送给拍频稳频组件；饱和吸收光谱稳频组件连接第一分束组件，第一待锁定激光器发出的第一激光经饱和吸收光谱稳频组件处理得到第一锁定信号；第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频，拍频稳频组件分别连接第二待锁定激光器和第一分束组件，第二待锁定激光器发出的激光与第一待锁定激光器发出的第二激光经拍频稳频组件处理得到第二锁定信号；第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频；其中，第二待锁定激光器的波长与第一待锁定激光器的波长相同。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括第二分束组件和超稳腔稳频组件；第二分束组件设置在第一分束组件与饱和吸收光谱稳频组件之间，将第一激光分束为第三激光和第四激光，第三激光经光路入射到饱和吸收光谱稳频组件；第四激光经超稳腔入射光路入射到超稳腔稳频组件；经超稳腔稳频组件得到另一第一锁定信号并将另一第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，与第一锁定信号共同对第一待锁定激光器进行锁频。

12.根据权利要求11的装置，其特征在于，超稳腔稳频组件通过光路连接第三待锁定激光器，对第三待锁定激光器发出的激光处理后得到第三锁定信号；第三锁定信号注入给第三待锁定激光器，对第三待锁定激光器进行锁频。

13.一种激光稳频方法，其特征在于，包括：

通过饱和吸收光谱稳频组件对第一待锁定激光器发出的激光进行处理得到第一锁定信号和校正信号；

将第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；将校正信号注入给超稳腔，校正超稳腔的腔长；

通过超稳腔稳频组件对第二待锁定激光器发出的激光进行处理得到第二锁定信号；以及

将第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

将第一待锁定激光器发出的激光分束为第一激光和第二激光；

将第一激光入射到饱和吸收光谱稳频组件；

将第二激光入射到超稳腔稳频组件，经超稳腔稳频组件得到另一第一锁定信号；以及

将另一第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，与第一锁定信号共同对第一待锁定激光器进行锁频。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

将第一锁定激光器或第二待锁定激光器发出的激光分束为第三激光和第四激光；

将第三待锁定激光器发出的激光和第三激光发送至拍频稳频组件，经拍频稳频组件处理得到第三锁定信号；其中，第三待锁定激光器的波长与第一锁定激光器或第二待锁定激光器的波长相同；以及

将第三锁定信号注入给第三待锁定激光器，对第三待锁定激光器进行锁频。

16.一种激光稳频方法，其特征在于，包括：

将第一待锁定激光器发出的激光分束为第一激光和第二激光；

通过饱和吸收光谱稳频组件对第一激光进行处理得到第一锁定信号；

将第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；

将第二待锁定激光器发出的激光和第二激光发送给拍频稳频组件，经拍频稳频组件处理得到第二锁定信号；其中，第二待锁定激光器的波长与第一待锁定激光器的波长相同；以及

将第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

17.根据权利要求16的方法，其特征在于，还包括：

将第一待锁定激光器发出的第一激光分束为第三激光和第四激光；

将第三激光入射到饱和吸收光谱稳频组件，经饱和吸收光谱稳频组件和功分器对第三激光进行处理得到第一锁定信号和校正信号；

将第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，对第一待锁定激光器进行锁频；将校正信号注入给超稳腔稳频组件中的超稳腔，校正超稳腔的腔长；

将第四激光入射到超稳腔稳频组件，经超稳腔稳频组件得到另一第一锁定信号；以及

将另一第一锁定信号注入给第一待锁定激光器，与第一锁定信号共同对第一待锁定激光器进行锁频。

18.根据权利要求17的方法，其特征在于，还包括：

通过超稳腔稳频组件对第二待锁定激光器发出的激光进行处理得到第二锁定信号；以及

将第二锁定信号注入给第二待锁定激光器，对第二待锁定激光器进行锁频。

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