基于实时数据采集和识别的平衡光学锁相环研究

文章设计一种基于实时数据采集和识别的光学平衡锁相环，该锁相环使用高速数据采集卡，配合高速数字频率解调处理单元，代替传统锁相环中的滤波器，对相位和频率误差信号进行采集和识别，数据采集卡采集相位和频率误差电压信号，高速数字频率解调处理单元通过控制软件从采集的数据中解调频率，并利用数字PID反馈控制本振激光器。此种信号解调方式降低了系统时域噪声和各次谐波对误差信号的影响。对两个窄线宽光纤激光器的锁定实验表明，环路维持锁定状态超过2h，激光器频率稳定度达到10^-11，相比自由运行激光器提高了3个量级，在环路处于稳定锁定状态的396 s内，两激光器拍频频率平均波动小于20 k Hz。