1 中国科学院合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所 通用光学定标与表征技术重点实验室， 安徽合肥23003
2 中国科学技术大学， 安徽合肥3006
针对特殊准直光源的稳定性控制需求，提出一种基于振镜的激光功率稳定控制方法。将石英片与振镜连接固定，采用入射光角度与透过率的关系作为信号调节原理，当振镜带动石英片旋转时，对石英片透射的光信号大小进行调节。基于菲涅尔定律，开展平板玻璃旋转角度与透过率参数分析，论证旋转角度范围等参数，为实现光源的功率稳定提供输出参数支持。利用监视反馈探测器进行实时数据监测和反馈。通过PID算法，对监视探测器信号与参考调节功率对应电压的误差进行调制，实现对振镜输出角度的准确调节。采用该功率稳定器对He-Ne 632.8 nm激光器进行了稳功率实验，并采用Trap探测器进行功率输出的实验验证。试验结果表明：经过功率稳定控制后的激光器稳定性：其标准离差率CV为0.016%（1 800 s），其峰峰起伏SV为±0.042%（1 800 s）。峰峰起伏SV降至激光器自由运行时约为1/8.79，标准离差率CV改善1/13.76，稳定性得到了较好的改进。
激光功率稳定 振镜 菲涅尔定律 反馈控制 laser power stability scanlab Fresnel's law feedback control 光学 精密工程
2022, 30(24): 3189
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院，陕西 西安 710071
2 中国电子科技集团公司 第四十一研究所，山东 青岛 266555
在各类光学系统设计过程中，由于实验系统对于光学器件的透反射率要求不同，需要确定光学器件的透反射率。本文设计了一种对光学器件的透反射率进行精准测量及标定的系统，该系统通过对激光光源进行声光调制，使得激光输出功率的稳定度显著提高，避免了测量时光源不稳定带来的较大误差。实验结果表明，该系统能够稳定光源输出功率，稳定度维持在005%/h，甚至更高的水平，满足了光学器件透反射率测量的误差小，精度高等要求。
透反射率 声光调制 激光功率稳定 transmissivity and reflectivity acousto-optic modulation laser power stability
1 中国计量大学 光学与电子科技学院，杭州 310038
2 中国计量科学研究院 时间频率计量研究所，北京 100013
3 清华大学 精密仪器系，北京 100084
在锶原子光晶格钟实验中，为了应对多变的实验环境和复杂的实验需求，使得某些光路中的激光不仅能够保证功率稳定，还可以进行时序性调控,采用了声光调制的方法,基于声光晶体的衍射效率随加载于其上的射频功率变化而变化这一原理，建立了一套反馈控制系统，实现了激光功率的主动稳定以及功率设定值的时序性可控。结果表明，在该系统中激光会根据时序控制信号稳定地工作在控制范围内的任意功率强度上，与无功率稳定的状态相比，激光功率的稳定度从10-2量级提高到了10-4量级。该系统的特点在于能够对功率进行稳定的时序控制。
激光技术 激光功率稳定 声光调制 时序控制 伺服反馈 laser technique laser power stabilization acousto-optic modulate timing sequence control servo feedback
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
2 清华大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
3 清华大学 清华大学-中国计量科学研究院精密测量联合实验室, 北京 100084
在冷原子干涉仪的研究中, 常采用三个拉曼光脉冲实现对原子束的相干操控(分束、反射和合束)。拉曼激光的功率抖动会引起Rabi频率的变化, 从而带来严重的干涉相移噪声。这些噪声对用于高精度转动加速度测量的冷原子干涉仪来说是不可忽略的系统噪声, 因此实现拉曼激光的功率稳定对于实现高精度原子干涉是至关重要的。采用声光调制器(AOM)作为执行器, 设计了一套用于稳定激光功率的数字控制系统。在对AOM进行系统辨识和控制器仿真设计的基础上, 利用Labview程序实现了激光功率稳定的PID控制。测试结果表明, 在测量时间为1 h情况下, 激光功率的不稳定度由系统闭环前的1.67%降低到了系统闭环后的0.19%, 极大地提高了干涉信号的稳定性, 同时也降低了系统噪声。
激光功率稳定 激光器与激光光学 冷原子干涉仪 虚拟仪器 laser power stability lasers and laser optics cold atom interferometer Labview 红外与激光工程
2016, 45(4): 0406004
中国电子科技集团公司第四十一研究所，山东 青岛 266555
针对中红外光电探测器光谱响应度精确测量时，要求提高中红外激光器功率稳定度这一问题。提出了一种对中红外激光器功率进行稳幅的方法，基于声光调制器布拉格衍射原理、采用光反馈闭环控制技术实现了对中红外激器光功率的稳定控制。详细介绍了该方案的光路设计、控制电路原理及控制算法，在此基础上研制了一种中红外激光功率稳定器。采用该功率稳定器对3.39 μm He-Ne激光器的输出光进行了稳幅实验。结果表明，该装置可将中红外激光器输出功率稳定度从8%提高到0.4%。可很好地满足中红外探测器光谱响应度测试的需要。
激光功率稳定器 光谱响应度 中红外激光器 声光调制器 布拉格衍射 红外探测器 laser power stabilizer spectral responsivity mid infrared laser acousto-optic modulator Bragg diffraction infrared detector
