基于C8051F020单片机的半导体激光器稳频系统

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2014, Vol. 32 ›› Issue (5): 471-475.

基于C8051F020单片机的半导体激光器稳频系统

张胤¹, 王斯琦²

1. 北京大学信息科学技术学院, 北京 100871; 2. 吉林大学通信工程学院, 长春 130012

收稿日期:2014-01-02 出版日期:2014-09-26 发布日期:2014-12-26
作者简介:张胤(1981—), 女, 辽宁阜新人, 北京大学工程师, 硕士, 主要从事激光技术、量子频标研究, (Tel)86-10-62753208(E-mail)zhangyin@pku.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（61027016）

Frequency Stabilization of Diode Laser Based on C8051F020

ZHANG Yin¹, WANG Siqi²

1. School of Electronics Engineering and Computer Science, Peking University, Beijing 100871, China;2. College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2014-01-02 Online:2014-09-26 Published:2014-12-26

摘要/Abstract

摘要：

为推进半导体激光器稳频技术向数字化、智能化发展, 提出一种基于C8051F020单片机的数字辅助稳频方法。该方法通过对饱和吸收信号进行检测, 得到半导体激光器频率变化的误差量, 再利用对误差信号的计算处理反馈给电流控制及温度控制, 从而对半导体激光器进行稳频, 并据此思路设计了稳频系统的硬件电路及软件辅助锁频程序。经实验验证, 该系统实现了开机自动稳频, 在失锁后能重新锁定, 得到秒稳8.39×10^-11, 千秒稳7.99×10^-12的稳定度指标。

关键词: 半导体激光器, 频率稳定度, 饱和吸收谱, 单片机

Abstract:

In order to promote the digital and intelligent development of the frequency stabilization of diode laser, a digital assistant frequency stabilization method based on C8051F020 is proposed. The variation of frequency is obtained by detecting saturated absorption signal, and the system feeds back the error amount of frequency change to the current control and temperature control to keep the frequency stabilization of the diode laser. The hardware and the software of the frequency stabilization system are outlined. Experiment shows that it can automatically achieve frequency stabilization after power on, and can work continuously and stably in the long term, and losing lock condition can be quickly locked, the stability of the laser is 8.39×10^-11(1 s), 7.99×10^-12(1 024 s).

Key words: diode laser, frequency stability, saturated absorption spectrum, micro controller unit(MCU)

中图分类号:

TN248.4

张胤, 王斯琦. 基于C8051F020单片机的半导体激光器稳频系统[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2014, 32(5): 471-475.

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