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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明属于激光稳频技术领域，尤其涉及一种稳频激光器工作参数自调节优化方法及系统，包括光路初始化、光路状态调节、激光频率稳定、光功率反馈控制四个步骤，完成整个激光稳频过程。本发明可实现稳频过程中更简易的光路调试；频率稳定后自动调节光路状态，增强系统稳定性；实现方法简单且调节过程无需人为干预；不会对光束质量产生影响；可大大提高稳频系统整体的稳定性。

主权项：1.一种稳频激光器工作参数自调节优化方法，其特征在于，包括：S101，光路初始化：将铷气室附近的光功率调节至最适于激发原子饱和吸收谱的大小，利用功率计测量出激光的总功率、铷气室附近的光功率以及输出光功率，并记录此时的半波片角度，为之后的光路状态调节提供参数；S102，光路状态调节：由于激光为线偏振光，当光束分别经过半波片与偏振分束器时，半波片的旋转角度会使偏振分束器的分光比例发生改变，从而影响光路各部分的光功率大小，通过光电探测器采集穿过铷气室的光功率并通过实时反馈控制半波片的旋转角度，使得铷气室附近的光功率保持不变；S103，激光频率稳定：铷气室附近的光功率处在饱和吸收光谱的最优光功率时，通过光电检测器采集饱和吸收光路的探测光束，得到原子的饱和吸收谱线，通过鉴频与反馈控制，稳定激光频率；S104，光功率反馈控制：为了抵消长时间的反馈控制导致的光功率漂移，稳频过程中也可通过监测光功率的大小，实时微调波片的角度，提高系统整体稳定性，降低失锁概率，延长稳频时间；光路状态调节具体包括：根据光路结构分别计算出各个位置的光功率大小如下：IOUT＝k1I0sin2θ0-2θ11IWD＝k2I0cos2θ0-2θ1sin22θ22IPD＝k3I0cos2θ0-2θ1cos22θ23其中k1，k2，k3为光传播过程中光功率的衰减系数，仅与系统光路的摆放有关，且光功率之间满足： 当实验条件发生改变时，由于I0的变化，IPD也会产生变化，变化量为ΔIPD，若I0的变化量为ΔI0，则以下公式成立： 根据上述公式可计算出，若要保证铷气室附近的光功率以及输出光功率稳定，两个波片的旋转角度变化量Δθ1和Δθ2需分别满足以下公式： 式中，ΔIPD需满足：ΔIPD＞-sin22θ2cos2θ0-2θ1IPD8当检测到IPD变化时，通过式6、7求解出两个半波片所需旋转的角度，通过单片机控制伺服电机旋转半波片，不断调节波片角度以维持IPD的稳定，由于ΔIPD的变化是由于总功率I0的改变所导致的，故表现为实验中总功率不可骤降,通过实时调节波片的旋转角度即可维持输出功率以及铷气室附近的光功率稳定。

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