用于稳定光学振荡器的电磁辐射的方法和装置与流程

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1.本发明涉及带有按照权利要求1、15或16的特征的、用于稳定光学振荡器、特别是第一激光器的第一电磁辐射的一种方法以及一种装置、特别是一种调节装置。


背景技术:

2.上述类型的方法或装置、特别是调节装置,在光谱学方法中、例如在原子或分子的吸收光谱学中或者在医疗方法中有多种多样的应用。在此,至少期望产生与基准的波长偏差或频率偏差尽可能小的电磁辐射。在此特别有益的是,进一步改进现有的方法或装置、特别是调节装置,以便更好地稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射。为此也应当实现尽可能简单的实施,以便能够获得尽可能普遍的效用。
3.chiow等人的《具有跟踪谐振的扩展腔二极管激光器》,(《应用光学》,第46卷,第7997页,出版年份2007),说明了对二极管激光器的调整参量的调制、对二极管激光器的电磁辐射的强度或频率噪声的测量以及通过驱控调整参量对强度或频率噪声的调节,以便实现二极管激光器的辐射的稳定化。
4.us 2009/0262762 a1以及us 6,687,269 b1说明了对激光器的调整参量的调制、对激光器的光强的测量以及对激光器的控制,以便最大化光强。
5.us 2008/0159340 a1说明了对激光器的传输的控制,以便实现激光器的辐射的稳定化。


技术实现要素:

6.本发明的任务是,提供用于稳定光学振荡器的、特别是激光器的、例如带有外部谐振器的二极管激光器的电磁辐射的一种方法或一种装置、特别是调节装置,其中,所述方法或所述装置、特别是所述调节装置,应当提供一种特别稳定的可行方案来产生带有相对基准尽可能恒定不变的至少一个波长或频率的辐射以及避免特别是激光器的、例如带有外部谐振器的二极管激光器的模式跃变。
7.该任务按照本发明通过用于稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射的一种根据权利要求1或16所述的方法以及通过一种根据权利要求15所述的装置、特别是调节装置解决。
8.在此达到的技术效果是,更好地稳定了光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射。
9.优选可以用调节器的输出信号来驱控多个调整参量中的其中一个调整参量并且调节光学振荡器的电磁辐射的频率或相位偏差信号。
10.可以进一步优选测量调制指数的比率、特别是至少两个调整参量的频率或相位调制指数的比率,并且可以从所述比率与固定值的偏差形成偏差信号,以及还可以用调节器的输出信号驱控调整参量中的其中一个调整参量,并且可以调节偏差信号或所述比率。由此可以创造出为光学振荡器的至少一个调整参量提供动态范围的前提。
11.可以进一步优选测量至少一个调整参量的频率或相位调制指数并且可以从该频
率或相位调制指数与固定值的偏差形成偏差信号,以及还可以用调节器的输出信号驱控所述调整参量并且可以调节该偏差信号。由此可以创造出为光学振荡器的至少一个调整参量提供动态范围的前提。
12.在此,调制指数指的是由对调整参量的驱控和调整参量对电磁辐射的影响构成的比率。频率调制指数相应地指的是对调整参量的驱控和调整参量对电磁辐射的频率的影响。相位调制指数进一步相应地指的是对调整参量的驱控和调整参量对电磁辐射的相位的影响。
13.可以有利地通过调节在第二调整参量的调制指数和第一调整参量的调制指数之间的比率为光学振荡器的频率或相位调节提供一个大的动态范围。由此可以更好地稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射。
14.下文中,例如由激光器或不同的基准源、但也由能产生电磁辐射的其它源头或发生器产生的电磁辐射,包括至少一个频率或者同义地包括至少一个波长,并且电磁辐射至少也可以包括相位。如果提到了在不同的电磁辐射之间形成了差,那么在此指的是形成了频率差和/或相位差。但也可以指的是调整电磁辐射的振幅、特别是调整场量或功率,其中,场量可以包括电压、电流、电场或磁场。
15.调节电磁辐射按照意义可以包括调节至少一个频率或至少一个波长和/或还可以包括调节至少所述一个相位。
16.此外,下文中还有意使用了术语“波长”和“频率”,波长和频率彼此处于基本关系中,按照这个基本关系,波长和频率的乘积对应速度,其中,速度可以是光速。光速在此可以是真空中的光速或者光速可以是在介质中的光速,其中,介质可以通过折射率表征,并且在介质中的光速可以慢于在真空中的光速,其中,可以通过真空中的光速除以折射率来量化介质中的光速相对真空中的光速的减速。
17.所有在按本发明的装置中、特别是在调节装置中、或者所有在按本发明的方法中规定的调整变量,优选可以由至少一个调节器驱控,即使没有明确提到这一点。调整参量通常可以由多个控制信号、特别是一个或多个调节器驱控。在用多个控制信号驱控调整参量时,控制信号可以叠加、特别是相加。因此特别是每个所设置的调整参量都可以用来稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射。驱控可以直接进行,但也可以间接进行,例如通过对所述装置的其它部件或所述方法的第二次驱控。调整参量通常可以构造用于影响电磁辐射以设定电磁辐射。调整参量尤其可以构造用于影响电磁辐射的频率和/或相位以设定电磁辐射的频率和/或相位。
18.按本发明的用于稳定光学振荡器的、特别是第一激光器的第一电磁辐射的方法,优选可以包括测量在光学振荡器的第一电磁辐射与基准之间的偏差和产生第一偏差信号,并且还可以包括:用第一偏差信号驱控第一调节器;借助驱控至少两个调整参量中的至少一个调整参量来调节第一偏差信号,其中,第一调整参量可以由第一调节器的第一输出信号驱控并且第一调整参量可以影响光学振荡器的第一电磁辐射;以及用调制单元产生调制信号;和用调制信号驱控第一或第二调整参量;用调制信号解调第一调节器的第一输出信号;和产生与固定值的第二偏差信号;用第二偏差信号驱控第二调节器;和用第二调节器的输出信号驱控调整参量中的其中一个调整参量;以及调节第二偏差信号。
19.如上文已经说明的那样,借助驱控至少两个调整参量中的至少一个第一调整参量
调节第一偏差信号在此可以包括,可以用一个或多个控制信号进行驱控。
20.在一种实施方式中,所述方法可以包括借助驱控至少两个调整参量来调节第一偏差信号,其中,两个调整参量可以分别通过第一调节器的至少一个输出信号驱控,并且两个调整参量可以影响光学振荡器的第一电磁辐射。在一种优选的实施方式中,偏差可以被最小化。
21.在一种优选的实施方式中,基准可以包括第二激光器的第二电磁辐射并且偏差可以形成为在第一电磁辐射和第二电磁辐射之间的差。
22.在一种优选的实施方式中,基准可以包括射频基准和第二激光器的第二电磁辐射,并且偏差可以形成为在第一电磁辐射和第二电磁辐射的差与射频基准之间的差。
23.在一种优选的实施方式中,偏差可以包括频率偏差或相位偏差。
24.在一种实施方式中,第二激光器可以是连续波激光器。
25.第二激光器可以构造成萨格纳克激光器。
26.在一种实施方式中,第二激光器可以是脉冲激光器。
27.在一种实施方式中,第二激光器可以是频率梳状激光器。
28.在一种实施方式中,第二电磁辐射可以是通过电光调制产生的频率梳。
29.在一种实施方式中,第二电磁辐射可以是通过非线性的变频产生的频率梳。
30.在一种优选的实施方式中,基准可以包括谐振器并且偏差可以包括在第一电磁辐射的频率或相位与谐振器的频率或相位之间的频率偏差或相位偏差。
31.在一种实施方式中,谐振器可以包括在10000和1000000之间的范围内的q值,其中,q值等于谐振器的频率除以谐振器的频率带宽。谐振器可以优选包括ule(超低膨胀)间隔器(spacer,即间隔物)。
32.谐振器可以有利地包括在50000和700000之间的范围内的q值,其中,q值可以等于谐振器的频率除以谐振器的频率带宽并且谐振器优选可以包括ule(超低膨胀)间隔器(spacer,即间隔物)。谐振器可以进一步优选包括在100000和500000之间的范围内的q值。谐振器可以进一步优选包括在300000和500000之间的范围内的q值。
33.在一种优选的实施方式中,谐振器可以包括标准具。标准具可以不同地设计并且对应其在所述方法和/或所述谐振器中的功能进行设计。在此,标准具尤其可以是法布里-珀罗标准具。
34.在一种优选的实施方式中,谐振器可以包括干涉仪。
35.干涉仪可以构造成光纤干涉仪、特别是构造成光纤-自由空间干涉仪。
36.干涉仪可以构造成自由光束干涉仪。
37.干涉仪可以构造成斐索干涉仪。
38.干涉仪可以构造成法布里-珀罗干涉仪。
39.干涉仪可以构造成萨格纳克干涉仪。
40.干涉仪可以构造成迈克尔逊干涉仪。迈克尔逊干涉仪可以包括两个长度不同的、特别是光学的或几何的长度不同的干涉仪臂。
41.在一种优选的实施方式中,基准可以包括原子的或分子的气体并且偏差可以包括在第一电磁辐射的频率或相位与原子的或分子的气体的谐振的频率或相位之间的频率偏差或相位偏差。测量频率偏差或相位偏差可以包括饱和光谱学或拉姆齐光谱学。
42.在一种实施方式中,基准可以包括原子束或原子束干涉仪,并且偏差可以包括在第一电磁辐射的频率或相位和原子束或原子束干涉仪的谐振的频率或相位之间的频率偏差或相位偏差。
43.在一种实施方式中,基准可以包括经激光器冷却的原子或离子,并且偏差可以包括在第一电磁辐射的频率或相位与原子或离子的谐振的频率或相位之间的频率偏差或相位偏差。
44.在一种优选的实施方式中,基准可以包括频率或相位测量仪器、特别是波长计或干涉仪,并且偏差可以包括在第一电磁辐射的频率或相位与频率或相位仪器的频率或相位之间的频率偏差或相位偏差。
45.在一种优选的实施方式中,光学振荡器可以包括调整参量并且包括半导体激光器、特别是二极管激光器,并且调整参量可以包括二极管激光器的二极管电流和/或二极管激光器的二极管温度。
46.二极管激光器可以设计带有外部谐振器。第一电磁辐射的频率和/或相位可以关于基准系统稳定化。基准系统可以包括光学振荡器,其中,基准系统的光学振荡器可以设计成形成基准的部件。
47.带有外部谐振器的二极管激光器的第一电磁辐射可以借助频率梳的电磁辐射关于基准系统稳定化。
48.二极管激光器可以包括激光器二极管,其中,激光器二极管可以设计带有防反射涂层。防反射涂层可以包括在1x10^-5和1x10^-1之间的范围内的反射率。防反射涂层可以包括在1x10^-3和1x10^-1之间的范围内的反射率。
49.二极管激光器可以包括激光器二极管,其中,激光器二极管可以设计成没有防反射涂层。
50.在一种实施方式中,光学振荡器可以包括分布式布拉格反射器(dbr)或分布式反馈半导体激光器(dfb)。
51.在一种实施方式中,光学振荡器可以包括光泵浦半导体激光器,并且调整参量可以包括泵浦激光器的光功率。光泵浦半导体激光器尤其可以是垂直外腔面发射激光器(vecsel)。
52.在一种实施方式中,光学振荡器可以实现为在一个或多个半导体元件中的光子集成电路。
53.在一种实施方式中,光学振荡器可以实现为在多个半导体元件中的异质光子集成电路。
54.在一种优选的实施方式中,光学振荡器可以包括半导体激光器。半导体激光器可以发射电磁辐射,其中,电磁辐射可以包括在350纳米和10微米之间的、特别是在350纳米和1500纳米之间的、特别是在350纳米和550纳米之间的、特别是在600纳米和800纳米之间的波长。
55.在一种优选的实施方式中,光学振荡器可以包括第一面和第二面,其中,至少第一面或第二面可以部分透过第一电磁辐射,并且光学振荡器可以包括能调整的波长滤波器以用于选择第一电磁辐射的至少一个波长。
56.在一种优选的实施方式中,调整参量可以包括至少一个压电致动器,该压电致动
器可以联接到第一面和/或第二面上,以便将一个力施加到第一面上和/或第二面上,从而设定第一电磁辐射的频率或相位。压电致动器尤其可以构造用于,连续地设定第一电磁辐射的频率或相位。在一种实施方式中,调整参量可以包括能调整的波长滤波器并且可以构造用于设定能调整的波长滤波器。
57.在一种实施方式中,调整参量可以包括至少一个电光调制器,该电光调制器可以布置在激光器的光束路径中,以便设定第一电磁辐射的频率或相位。在一种实施方式中,调整参量中的至少一个调整参量可以处在光学振荡器外并且包括声光调制器或移频器。
58.按本发明的用于稳定光学振荡器的、特别是第一激光器的第一电磁辐射的装置优选可以包括调节装置。
59.调节装置优选可以包括测量装置、用于产生基准的基准发生器、第一调节器和第二调节器。测量装置尤其可以构造用于测量在光学振荡器的第一电磁辐射和基准之间的偏差,其中,第一调节器可以构造用于,被第一偏差信号驱控并且通过用第一输出信号驱控至少两个调整参量中的至少一个第一调整参量来调节偏差信号。
60.调节装置优选可以包括调制单元,调制单元可以构造用于,用调制信号驱控第一或第二调整参量。
61.调节装置优选可以包括解调单元,该解调单元可以构造用于,用调制信号解调第一调节器的第一输出信号并且产生与固定值的第二偏差信号。
62.第二调节器优选可以构造用于,被第二偏差信号驱控并且用输出信号驱控调整参量中的其中一个调整参量,以便调节第二偏差信号。
63.本发明可以包括一种用于稳定光学振荡器的、特别是激光器的第一电磁辐射的方法,该方法可以包括测量在光学振荡器的第一电磁辐射和基准之间的偏差并且产生第一偏差信号。所述方法可以包括用第一偏差信号驱控第一调节器。所述方法可以包括借助驱控至少两个调整参量中的至少一个第一调整参量来调节第一偏差信号,其中,第一调整参量可以通过第一调节器的第一输出信号驱控并且第一调整参量可以影响光学振荡器的第一电磁辐射。所述方法尤其可以包括测量调整参量中的至少一个调整参量的调制指数、特别是频率和/或相位调制指数。所述方法可以包括从调制指数与固定值的偏差形成第二偏差信号。所述方法可以包括用第二偏差信号驱控第二调节器。所述方法可以包括用第二调节器的输出信号驱控调整参量中的其中一个调整参量。所述方法可以包括调节第二偏差信号或调制指数,其中,调制指数是由对调整参量中的至少一个调整参量的驱控和至少一个调整参量对第一电磁辐射的影响构成的比率。
64.在一种实施方式中,所述方法可以包括,借助驱控至少两个调整参量调节第一偏差信号,其中,所述两个调整参量可以分别通过第一调节器的输出信号驱控并且两个调整参量可以影响光学振荡器的电磁辐射。
65.本发明可以包括一种用于稳定光学振荡器的、特别是激光器的第一电磁辐射的方法,该方法可以包括测量在光学振荡器的第一电磁辐射和基准之间的偏差以及产生第一偏差信号,并且还可以包括用第一偏差信号驱控第一调节器和借助驱控至少两个调整参量中的至少一个第一调整参量调节第一偏差信号,其中,可以通过第一调节器的第一输出信号驱控第一调整参量并且第一调整参量可以影响光学振荡器的第一电磁辐射。所述方法尤其可以包括用调制单元产生调制信号,并且用调制信号驱控第一或第二调整参量,并且还可
以包括测量驱控调整参量的比率并且从所述比率与固定值的偏差形成第二偏差信号、用第二偏差信号驱控第二调节器和用第二调节器的输出信号驱控调整参量中的其中一个调整参量并且调节第二偏差信号或所述比率。
66.按本发明的方法可以包括借助在一方面光学振荡器的电磁辐射和第一基准源的电磁辐射的差以及另一方面第二基准源的电磁辐射之间的比较单元产生相位偏差信号和/或频率偏差信号,并且还可以包括将相位偏差信号和/或频率偏差信号耦合输入到第一调节器中、用第一调节器的至少一个输出信号驱控光学振荡器的至少一个第一调整参量以调节相位偏差信号和/或频率偏差信号、产生调制和形成所述调制与第二调节器的输出信号的至少一个第一叠加、用至少一个第一叠加驱控光学振荡器的至少一个与第一调整参量不同的第二调整参量、形成第一调节器的输出信号的解调信号、用由第一调节器的输出信号和用解调信号驱控的第三调节器的输出信号构成的不同的第二叠加来驱控光学振荡器的至少一个第一调整参量、调节在用至少一个第一叠加驱控至少一个第二调整参量和用第二叠加驱控至少一个第一调整参量之间的比率。
67.借助比较单元产生相位偏差信号和/或信号偏差信号可以有利地包括来自现有技术的用于产生相位偏差信号和/或频率偏差信号的一种装置和/或一种方法。
68.所述方法可以有利地规定,最小化在光学振荡器的电磁辐射与第一基准源的电磁辐射和第二基准源的电磁辐射之间的差与第二基准源的电磁辐射之间的相位偏差信号的相位偏差和/或频率偏差信号的频率偏差。
69.用于稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射的方法可选可以包括侧边锁模(side-of-fringe locking)频率稳定,其中,激光器的至少一个频率可以相对空腔的或原子的或分子的吸收线的谐振频率失谐,其中,空腔为此可以构造带有第一输入端和第一输出端或者气室可以构造带有原子的或分子的气体和第一输入端和第一输出端,其中,光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射,可以耦合输入到空腔的第一输入端中或气室的第一输入端中,并且光学振荡器的、特别是激光器的从空腔的第一输出端或气室的第一输出端耦合输出的电磁辐射,可以被探测器探测到。探测器尤其可以是光电探测器,其中,激光器的至少一个频率的波动还可以转化成探测器的、特别是光电探测器的输出信号的强度波动,其中,强度波动可以通过额外提供的反馈回路最小化,其中,反馈回路可以至少包括第一调整参量或第二调整参量,并且还可以包括探测器的、特别是光电探测器的输出信号。
70.用于稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射的方法可选可以包括顶端锁模(top-of-fringe locking)频率稳定,其中,激光器的至少一个频率可以用调制频率进行调制。激光器的电磁辐射还可以由探测器、特别是光电探测器在探测器的、特别是光电探测器的输入端处进行探测,其中,激光器的至少一个频率的调制可能导致探测器的、特别是光电探测器的输出信号同样可以被调制。在此,探测器的、特别是光电探测器的输出信号,特别是可以用调制频率进行调制,此时也调制激光器的至少一个频率。此外,探测器的、特别是光电探测器的输出信号的调制,也可以用能用于调制激光器的至少一个频率的所述调制频率解调以产生信号的导数,信号可以由激光器的电磁辐射在探测器的、特别是光电探测器的输入端处产生。
71.对激光器的至少一个频率的调制可能导致导数的正数值或负数值,其中,顶端锁模频率稳定可以设计用于,最小化导数的数值。顶端锁模频率稳定优选还可以包括反馈回
路,其中,反馈回路可以包括输入端和输出端,其中,导数的正数值或负数值可以耦合输入到反馈回路的输入端中并且反馈回路的输出端可以调整第一调整参量和/或第二调整参量以最小化导数的数值额。
72.在所述方法的一种有利的实施方式中,光学振荡器可以包括半导体激光器、特别是二极管激光器。
73.二极管激光器可以包括激光器二极管,其中,激光器二极管可以设计带有防反射涂层或者不带有防反射涂层。
74.半导体激光器可以有利地包括第一面和第二面。
75.此外,电磁辐射可以从半导体激光器的第一面和/或第二面耦合输出,或者电磁辐射可以至少部分从半导体激光器的第一面和/或第二面耦合输出。
76.电磁辐射可以有利地从半导体激光器的第一面耦合输出或者电磁辐射可以至少部分从半导体激光器的第一面耦合输出。
77.当电磁辐射从半导体激光器的第一面耦合输出时,半导体激光器的第二面可以设计成反射性的。
78.半导体激光器的第二面尤其可以构造成至少部分透射电磁辐射。
79.在所述方法的一种有利的实施方式中,光学振荡器可以包括空腔,其中,所述空腔可以包括第一面和第二面,其中,至少空腔的第一面可以部分透过电磁辐射。但空腔的第二面备选也可以部分透过电磁辐射。此外,无论是空腔的第一面还是第二面,都可以部分透过电磁辐射。
80.电磁辐射尤其可以包括至少一个波长,其中,空腔的长度可以有利地大于电磁辐射的至少一个波长。
81.在一种有利的实施方式中,光学振荡器可以包括能调整的波长滤波器以用于选择至少一个波长或用于选择电磁辐射的至少一个频率,其中,波长滤波器可以构造在空腔中,其中,对能调整的波长滤波器的调整可以是光学振荡器的另一个调整参量。通过前述波长滤波器可以选择激光器的或半导体激光器的、特别是二极管激光器的电磁辐射的至少一个期望的频率,或者说,可以同义地选择激光器的或半导体激光器的、特别是二极管激光器的电磁辐射的至少一个期望的波长。
82.能调整的波长滤波器可以有利地包括体全息布拉格光栅(vhbg),其中,选择电磁辐射的至少一个波长可以包括,将vhbg相对电磁辐射的传播方向倾斜。
83.能调整的波长滤波器可以有利地包括频率选择的或波长选择的光栅,其中,可以通过使频率选择的光栅相对电磁辐射的传播方向倾斜来选择电磁辐射的至少一个波长,或者同义而言,可以通过使频率选择的光栅相对电磁辐射的传播方向倾斜来选择电磁辐射的至少一个频率。
84.能调整的波长滤波器可以有利地包括电介质的滤波器,其中,选择至少一个波长或选择电磁辐射的至少一个频率可以包括使电介质的滤波器相对电磁辐射的传播方向倾斜。
85.借助能调整的波长滤波器选择电磁辐射的至少一个波长或至少一个频率,可以包括改变能调整的波长滤波器的温度以达到能调整的波长滤波器的膨胀或收缩,从而选择电磁辐射的至少一个波长,其中,能调整的波长滤波器的至少一个结构可以移动或变形,其
中,波长滤波器的至少一个结构的长度可以与电磁辐射的至少一个波长相适应,或者波长滤波器的结构的长度可以与电磁辐射的半波长相适应,或者波长滤波器的结构的长度可以与电磁辐射的四分之一波长相适应。波长滤波器的结构的长度可以有利地与电磁辐射的波长的任意长度相适应。
86.对能调整的波长滤波器的调整可以是光学振荡器的另一个调整参量。
87.在用于稳定电磁辐射的方法中,可以有利地调整空腔的长度,其中,空腔的第一面和/或第二面可以联接到致动器上并且致动器可以构造用于,作用到第一面和/或第二面上以调整长度从而设定电磁辐射的至少一个波长,其中,至少第二调整参量可以包括使致动器作用到第一面和/或第二面上。
88.尤其可以通过调整空腔的长度设定在半导体激光器、特别是二极管激光器和空腔之间的耦合。在此,半导体激光器、特别是二极管激光器,在空腔的预定的长度下激发了空腔的一个电磁模式或多个电磁模式,其中,所述一个电磁模式或所述多个电磁模式可以包括至少一个波长,另外的波长的激发则可以被抑制。因此可以设定电磁辐射的至少一个波长。
89.致动器尤其可以基于压电效应或者致动器可以是电光调制器。
90.空腔可以优选通过温度元件加热以借助热膨胀改变空腔的长度以从而设定电磁辐射的至少一个波长,其中,空腔的通过温度元件产生的热膨胀可以是光学振荡器的另一个调整参量。
91.空腔优选可以通过温度元件冷却以借助热收缩改变空腔的长度从而设定电磁辐射的至少一个波长,其中,空腔的通过温度元件产生的热收缩可以是光学振荡器的另一个调整参量。
92.温度元件可以布置成只加热空腔的一个分区。然而温度元件也可以被布置用于用一个至少尽可能均匀分布在空腔上的温度加热空腔。温度元件可以包括温度测量装置以用于调节空腔的温度、特别是用于稳定空腔的温度。
93.半导体激光器可以有利地通过电流进行电子泵浦。在此,改变电流的绝对值可以导致电磁辐射的至少一个波长的缩短或延长,并且至少第一调整参量可以包括电流。
94.半导体激光器有利地可以是能加热的,以改变半导体激光器的几何形状从而设定电磁辐射的至少一个波长,其中,改变半导体激光器的几何形状可以是光学振荡器的另一个调整参量。
95.在一种有利的实施方式中,借助比较单元产生相位偏差信号和/或频率偏差信号可以包括至少一个波长转换过程以产生在光学振荡器的电磁辐射与第一基准源的电磁辐射之间的频率差和/或相位差。
96.在此,波长转换过程可以通过模拟的混频器实现。
97.第一基准源的电磁辐射可以有利地由频率梳形成。
98.在一种有利的实施方式中,第二基准源的电磁辐射可以是能调整的并且能够适应在光学振荡器的电磁辐射与第一基准源的电磁辐射之间的频率差和/或相位差。
99.在一种有利的实施方式中,第二基准源的电磁辐射可以包括至少一个频率,其中,第二基准源的电磁辐射的频率可以设定在500khz至10ghz的范围内、优选设定在500khz至1ghz的范围内、优选设定在500khz至3ghz的范围内,优选设定在500khz至5ghz的范围内。
100.在一种有利的实施方案中可以对按本发明的方法进行修改,其中,对按本发明的方法的修改包括禁用第二调节器以切断第二调节器的输出信号、提供二极管驱动器以及将第三调节器的输出信号与调制叠加以形成第一叠加,而不是将第三调节器的输出信号与第一调节器的输出信号叠加以形成第二叠加,其中,二极管驱动器的输出信号还可以与第一调节器的输出信号叠加以形成第二叠加,从而驱控光学振荡器的至少一个第一调整参量,其中,二极管驱动器的输出信号可以是电压和/或电流,其中,二极管驱动器的输出信号优选可以是电压脉冲和/或电流脉冲。
101.按本发明的装置可以有利地包括比较单元,该比较单元包括波长转换器和波长比较器,并且按本发明的装置还可以包括第一基准源、第二基准源、第一调节器、至少一个第一调整参量,其中,光学振荡器构造用于被第一基准源驱控,其中,比较单元构造用于形成相位偏差信号和/或频率偏差信号,其中,波长转换器构造用于在光学振荡器的电磁辐射和第一基准源的电磁辐射之间形成频率差和/或相位差,并且波长比较器将在光学振荡器的电磁辐射和第一基准源的电磁辐射之间的频率差和/或相位差与第二基准源的电磁辐射的频率和/或相位进行比较,以便形成相位偏差信号和/或频率偏差信号,其中,第一调节器还构造用于接收相位偏差信号和/或频率偏差信号,以便用第一调节器的至少一个输出信号驱控第一调整参量,从而调节相位偏差信号和/或频率偏差信号,并且按本发明的装置可以包括调制单元以产生调制,并且可以包括第一叠加单元以形成调制与第二调节器的输出信号的至少一个第一叠加。此外,按本发明的装置还可以包括第二调整参量,其中,光学振荡器可以构造用于被该第二调整参量驱控,并且至少第二调整参量可以构造用于被第一叠加驱控。按本发明的装置尤其可以包括解调单元,该解调单元可以构造用于从第一调节器的输出信号形成解调信号,其中,解调单元还可以构造用于,用解调信号驱控第三调节器,以便形成用解调信号驱控的第三调节器的输出信号。按本发明的装置优选可以包括第二叠加单元,该第二叠加单元可以配置用于,用第二叠加来驱控光学振荡器的至少一个第一调整参量,其中,第二叠加单元可以构造用于,从第一调节器的输出信号和被解调信号驱控的第三调节器的输出信号形成第二叠加。按本发明的装置尤其可以包括调节单元,该调节单元可以构造用于调节在驱控第二调整参量和驱控第一调整参量之间的比率。
102.在所述装置的一种有利的实施方式中,能调整的波长滤波器可以布置在振荡器的空腔中,以便选择电磁辐射的至少一个波长,其中,能调整的波长滤波器可以是光学振荡器的另一个调整参量。
103.在一种备选的有利的实施方式中,按本发明的装置可以被修改,其中,对按本发明的装置的修改方案可以包括没有第二调节器和没有第二调节器的输出信号的装置并且还可以包括二极管驱动器,其中,二极管驱动器可以配置用于产生输出信号,其中,二极管驱动器的输出信号可以包括电压和/或电流,其中,二极管驱动器的输出信号可以有利地包括电压脉冲和/或电流脉冲,其中,所述修改方案可以进一步包括第一叠加单元,其中,第一叠加单元可以构造用于,将调制单元的调制与第三调节器的输出信号叠加,以便形成至少一个第一叠加,而不是把第二叠加单元构造用于将第一调节器的输出信号与第三调节器的输出信号叠加以形成第二叠加,其中,修改方案可以可进一步包括第二叠加单元,其中,第二叠加单元可以构造用于,将二极管驱动器的输出信号与第一调节器的输出信号叠加以形成第二叠加,从而驱控光学振荡器的至少一个第一调整参量。
104.二极管驱动器可以构造用于驱控激光器并且可以构造成激光器的内部的部件。二极管驱动器优选可以构造成激光器的外部的部件并且通过电子连接与激光器耦合。
附图说明
105.接下来借助在附图中示出的示例性的实施方式阐释本发明。图中:
106.图1是根据按本发明的方法的一种优选的实施方式或者借助按本发明的装置的一种优选的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
107.图2是根据按本发明的方法的一种优选的实施方式或者借助按本发明的装置的一种优选的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
108.图3是根据按本发明的方法的一种优选的实施方式或者借助按本发明的装置的一种优选的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
109.图4是根据按本发明的方法的一种优选的实施方式或者借助按本发明的装置的一种优选的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
110.图5是根据按本发明的方法的一种优选的实施方式或者借助按本发明的装置的一种优选的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
111.图6是根据按本发明的方法的一种优选的实施方式或者借助按本发明的装置的一种优选的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
112.图7是带有用于根据按本发明的方法或者借助按本发明装置产生和稳定电磁辐射的两个调整参量的光学振荡器的示意图;
113.图8是根据按本发明的方法的一种有利的实施方式或者借助按本发明的装置的一种有利的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图;
114.图9是根据按本发明的方法的一种备选的有利的实施方式或者借助按本发明的装置的一种备选的有利的实施方式对电磁辐射进行调节的示意图。
具体实施方式
115.对应的部件在附图中和接下来的详细的附图说明中均用相同的附图标记标注。此外,具有对应效果的备选的部件,如上下文中所述的用于稳定光学振荡器、特别是激光器的电磁辐射的方法的部件,或者用于稳定光学振荡器、特别是激光器的电磁辐射的装置的部件,被视为可与上下文中所述的同一方法或装置的部件互换。
116.图1示出了按本发明的用于稳定电磁辐射1的装置1000的一种优选的实施方式,该装置使得能实现用于稳定光学振荡器3的电磁辐射1的按本发明的优选的方法。光学振荡器3可以包括第一调整参量5和第二调整参量7。此外,光学振荡器3可以包括空腔9,其中,空腔9可以有长度11。这种光学振荡器3在图7中与装置1000分开示出并且可以因此使用在装置1000中,其中,几何上不同布置的光学振荡器3或功能上不同布置的光学振荡器3也可以使用在装置1000中。光学振荡器3尤其可以是激光器。光学振荡器3可以布置在按本发明的优选的装置1000中,以便产生电磁辐射1。在此,光学振荡器3可以还可以包括半导体激光器13,其中,半导体激光器13可以布置在空腔9的内部区域15中。半导体激光器13在此可以激发空腔9的至少一个模式。此外可以提供测量装置17,其中,测量装置17可以构造用于接收电磁辐射1。测量装置17可以如下文中进一步说明那样设计成各种样式。
117.测量装置17优选可以包括用于产生第一基准21的基准发生器19。第一基准21可以构造成信号、特别是基准信号21。基准信号21可以包括频率和/或相位。
118.此外,测量装置可以优选构造成电磁辐射1的独立的测量装置,其中,测量装置17在这种构造方案中可以如下文所说明那样设计。
119.当测量装置17设计成独立的测量装置时,这就是说,设计成没有基准发生器19时,基准信号也可以在测量装置17内部产生。独立设计的测量装置17为此可以包括第二基准23作为具体的部件。作为具体的部件的第二基准23在此可以是用于分析、测量或处理电磁辐射1的测量仪或另一个部件。
120.当测量装置17设计成独立的测量装置时,测量装置17在此可以因此包括各种频率选择元件,各种频率选择元件尤其可以要么单独地要么组合地形成作为具体的部件的上述第二基准23。各种频率选择元件可以有利地包括谐振器25、进一步有利地包括原子的或分子的气体27或者进一步有利地包括任意设计的针对在装置1000中的功能所构造的频率或相位测量仪器29、特别是波长计31或干涉仪33。
121.上文所说明的频率稳定尤其可以包括谐振器25、原子的或分子的气体27或频率或相位测量仪器29、特别是波长计31或干涉仪33。
122.测量装置17优选可以构造用于,通过将电磁辐射1、特别是电磁辐射3的相位或频率,与第一基准21和/或第二基准23相比较而产生了相位偏差信号35和/或频率偏差信号37。第二基准23在此可以包括表征性的频率39,如谐振器25的谐振频率41。
123.相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以是能与电磁辐射1和第一基准21或第二基准23之间的差43成比例的信号,特别是可以形成在电磁辐射1和基准信号23或表征性的频率39之间的差43。相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以有利地是能与差38成比例的信号,其中,可以通过形成了在电磁辐射1和第一基准21之间的差并且将在电磁辐射1和第一基准21之间的差减去基准23而形成了差38。与差38成比例的信号也可称为第一偏差信号38。在一种实施方式中,与差43成比例的信号可以被视为第一偏差信号38。差38以及差43可以是电磁信号,它们分别可以包括频率和相位。
124.基准信号23可以包括频率和/或相位,并且表征性的频率39同样可以包括相位。在电磁辐射1和第一基准21的或第二基准23的频率相关的参量45之间也可以形成差。因为相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以包括差38,或者在实施例中可以包括差43,相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以被视为第一偏差信号38。
125.在一种优选的实施方式中,测量装置可以包括第一输入端47、第二输入端49和第一输出端51。电磁辐射1在此可以耦合输入到第一输入端47中,基准信号21可以耦合输入到第二输入端49中并且相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以在第一输出端51处输出。
126.相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以被耦合输入到第一调节器55的第三输入端53中。第一调节器55可以根据相位偏差信号35的和/或频率偏差信号37的形式产生至少一个输出信号57,以便驱控调节回路59。在此,输出信号57可以驱控调整参量5,其中,调整参量5可以影响光学振荡器3并且因此可以影响电磁辐射1以设定电磁辐射1。当差43表明电磁辐射1偏离基准21、特别是基准信号21或者当差43表明电磁辐射1偏离基准23、特别是表征性的频率39时,调节器55可以产生输出信号57,以便驱控另一个调节器。在一种有利的实施方式中,当差38表明在电磁辐射1和第一基准21之间的差偏离基准23时,调节器55可以
产生输出信号57,以便驱控另一个调节器。
127.电磁辐射1不必精确地与基准相协调,而是也可以考虑到电磁辐射1的恒定不变的偏置值相对基准的偏差。如果差43表明电磁辐射1偏离基准23、特别是偏离表征性的频率39,或者偏离基准21,那么调节器55可以至少产生输出信号57。在一种实施方式中,当差38表明在电磁辐射1和第一基准21之间的差偏离基准23时,调节器55可以至少产生输出信号57。当差43表明电磁辐射1不偏离基准21、特别是不偏离基准信号21,或者当差43表明电磁辐射1不偏离基准23、特别是不偏离表征性的频率39时,则尤其可能是这种情形。输出信号57可以包括有限的值、特别是包括有限的振幅,不过其中,输出信号57也可以为零。输出信号57可以是电磁信号或者可以包括恒定的电流或恒定的电压,其中,恒定的电流也可以为0安培或者恒定的电压也可以为0伏。输出信号57可以耦合输入到解调单元61。此外还可以提供调制单元63,以便产生调制信号65。调制信号65可以提供给解调单元61,以便在第二输出端69处产生与固定值73的第二偏差信号71。第二偏差信号71可以提供给第二调节器74,其中,第二调节器74可以产生输出信号75,输出信号75可以与调制信号65一起驱控第二调整参量7。第二调整参量7尤其可以影响光学振荡器3并且因此影响电磁辐射1以设定电磁辐射1。两个调整变量5和7尤其可以共同影响光学振荡器3并且因此影响电磁辐射1以设定电磁辐射1。在此,调整参量5可以包括响应时间,该响应时间可以不同于调整参量7的响应时间。在此,响应时间可以是在驱控调整参量和调整参量影响光学振动器3之间所消耗的时间。在此,调整参量5可以包括响应时间,该响应时间长于调整参量7的响应时间。然而在一种实施方式中,调整参量7的响应时间也可以长于调整参量5的响应时间。为了稳定第一电磁辐射1,现在可以调节第二偏差信号71。
128.在一种遵循在此整体描述的普遍发明思想的实施方式中,可以由测量仪79测量来自对调整参量5、7的驱控的比率77。第二偏差信号81可由比率77与固定值83的偏差形成。第二偏差信号81可以耦合输入到第二调节器74中,因而第二调节器74可以产生输出信号75。输出信号75可以和调制信号65一起驱控第二调整参量7。为了稳定第一电磁辐射1,可以调节第二偏差信号71或者可以调节比率77。
129.调整参量5和/或7可以布置在空腔9中,但也可以备选布置在空腔9之外,如图6所示那样。在图6中示出了由装置5000构成的另一种优选的实施方式。在此,调整参量5可以布置在空腔9之外。装置5000的调节范围,这就是说整个调节或者调节的一些部分,可以如上文或下文所说明那样设计。
130.调整参量5和/或7可以包括各种部件,以便影响光学振荡器3,例如可以提供用于运行半导体激光器13的电流84、可以布置在光学振荡器3处的温度控制结构85或者可以设计用于使光学振荡器3机械地变形、特别是轻微地变形的至少一个致动器87。
131.致动器87可以设计用于,设定光学振荡器3的光路长度。致动器87可以构造成电光调制器,其中,施加到电光调制器上的电压可以构造用于影响电光调制器,以便设定光学振荡器3的光路长度。
132.在图2中示出了由装置1500形成的另一种优选的实施方式。在图2中示出的实施方式基于在图1中所示的实施方式,其中,调制信号65被耦合输入到调整参量7中并且第二调制信号66被耦合输入到调整参量5中。调制信号65和66通过彼此反相的信号变化曲线加以表征。可以设定调制信号65的振幅和调制信号66的振幅,以便设定电磁辐射1的目标状态。
在所述目标状态下,电磁辐射可以是无调制的。可以设定调制信号65的相位和调制信号66的相位,以便设定电磁辐射1的目标状态。在所述目标状态下,电磁辐射可以是无调制的。
133.图3示出了由装置2000形成的另一种优选的实施方式。与图1所示的实施方式相反的是,装置2000构造用于将输出信号75耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且将输出信号57耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7。
134.可以规定,输出信号75要么被耦合输入到调整参量5中,要么被耦合输入到调整参量7中。可以规定,输出信号75和输出信号57被耦合输入到调整参量5中,或者可以规定,输出信号75和输出信号57被耦合输入到调整参量7中。调制信号65可以被耦合输入到调整参量5中或调整参量7中。在此,调整参量5可以包括响应时间,该响应时间长于调整参量7的响应时间。然而在一种实施方式中,调整参量7的响应时间也可以长于调整参量5的响应时间。调节器55可以产生至少一个输出信号57,该输出信号可以提供用于前述调节。在一种实施方式中,调节器可以包括至少两个输出端以产生输出信号57和输出信号58,包括至少两个用于产生可以提供用于前述的调节的输出信号57和输出信号58。输出信号58可以被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5并且输出信号57可以被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7。在一种实施方式中,输出信号58可以耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7并且输出信号57可以被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5。
135.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间长于调整参量7的响应时间,并且输出信号58被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5以及输出信号57被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,在这种实施方式中,调节器55可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更大的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更小的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更慢的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
136.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间短于调整参量7的响应时间,并且输出信号58被耦合输入到调整参量5以驱控调整参量5,并且输出信号57被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,因此调节器55可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更小的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更大的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更快的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
137.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间长于调整参量7的响应时间,并且输出信号57被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号58被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,因而调节器55可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更大的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更小的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更慢的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
138.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间短于调整参量7的响应时间,并且输出信号57被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号58被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,因而调节器55可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更小的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该
输出信号具有比输出信号58更大的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更快的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
139.装置1000的已经在上文中说明的调节过程或部件也可以设置在装置2000中。装置2000的调节范围,这就是说,整个调节或调节的一些部分,可以如上文或下文所说明那样设计。
140.图4示出了由装置3000形成的另一种优选的实施方式。在此可以规定,用输出信号58驱控调整参量、例如调整参量7。此外还可以规定,用第二偏差信号71或81以及用输出信号57驱控另一个调整参量、例如调整参量5。可以规定,将输出信号75要么耦合输入到调整参量5中,要么耦合输入到调整参量7中,并且将输出信号57耦合输入到各其它的调整参量5或7中。特别是装置1000的其它实施方式的已经在上文中说明的调节过程或部件,也可以设置在装置3000中。装置3000的调节范围,这就是说整个调节或调节的一些部分,可以如上文或下文所说明那样设计。
141.输出信号58被耦合输入到解调单元61中。由调制单元63产生的调制信号65被提供给解调单元61,以便在第二输出端69处产生与固定值73的第二偏差信号71。
142.输出信号58构造用于用较大的动态范围驱控另一个调节器、例如调整参量7,以便将输出信号57保持在其动态范围的中心中。
143.调节器55可以至少产生输出信号57,该输出信号可以提供用于前述的调节。在一种实施方式中,调节器可以包括至少两个输出端以产生输出信号57和输出信号58,这些输出信号可以提供用于前述的调节。在一种实施方式中,输出信号58可以被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5并且输出信号57可以被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7。在一种实施方式中,输出信号58可以被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7并且输出信号57可以被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5。
144.在一种实施方式中,调整参量5可以包括响应时间,该响应时间长于调整参量7的响应时间,并且输出信号58被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,输出信号57被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,在这种实施方式中,调节器55可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更大的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更小的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更慢的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
145.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间短于调整参量7的响应时间,并且输出信号58被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号57被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,因而调节器55可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57小的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更大的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更快的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
146.在一种实施例中,调整参量5包括响应时间,该响应时间长于调整参量7的响应时间,并且输出信号57被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号58被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,因而调节器55可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更大的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输
出信号具有比输出信号58更小的频率带宽,调节器尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更慢的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
147.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间短于调整参量7的响应时间,并且输出信号57被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号58被耦合输入到调整参量7中以驱控调整参量7,因而调节器55可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更小的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更大的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更快的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
148.在图5中示出了由装置4000形成的另一种优选的实施方式。在此可以提供第三调整参量89,因而装置4000包括三个调整参量5、7、89。其它实施方式的、特别是装置1000的已经在上文中说明的调节过程或部件,也可以设置在装置4000中。装置4000的调节范围,这就是说整体控制或控制的一些部分,可以如上文或下文所说明那样设计。调制信号65可以耦合输入到第三调整参量89中,其中,输出信号75可以耦合输入到调整参量7中。可以规定,将输出信号57耦合输入到调整参量5或89中。可以规定,将输出信号58耦合输入到调整参量5或89。三个调整参量5、7、89尤其可以共同地影响光学振荡器3并且因此影响电磁辐射1以设定电磁辐射1。不过三个调整参量5、7、89也可以单独地或两个调整参量相组合地影响光学振荡器3并且因此影响电磁辐射1以设定电磁辐射1。
149.调节器55可以产生至少一个输出信号57,该输出信号可以提供用于前述的调节。在一种实施方案中,调节器可以包括至少两个输出端以产生输出信号57和输出信号58,所述输出信号可以提供用于前述的调节。输出信号58可以耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号57可以耦合输入到调整参量89中以驱控调整参量89。在一种实施方式中,输出信号58可以耦合输入到调整参量89中以驱控调整参量89,并且输出信号57可以耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5。
150.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间长于调整参量89的响应时间,并且输出信号58被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号57被耦合输入到调整参量89中以驱控调整参量89,调节器55可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更大的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更小的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更慢的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
151.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间短于调整参量89的响应时间,并且输出信号58被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号57被耦合输入到调整参量89中以驱控调整参量89,因而调节器55可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更小的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更大的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号58,该输出信号具有比输出信号57更快的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
152.在一种实施例中,调整参量5包括响应时间,该响应时间长于调整参量89的响应时间,并且输出信号57被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号58被耦合输入到调整参量89中以驱控调整参量89,调节器55可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更大的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出
信号具有比输出信号58更小的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更慢的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
153.在一种实施方式中,调整参量5包括响应时间,该响应时间短于调整参量89的响应时间,并且输出信号57被耦合输入到调整参量5中以驱控调整参量5,并且输出信号58被耦合输入到调整参量89中以驱控调整参量89,因而调节器55可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更小的振幅,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更大的频率带宽,调节器55尤其可以构造用于产生输出信号57,该输出信号具有比输出信号58更快的振幅的和/或频率的和/或相位的时间变化。
154.在图7中示出了光学振荡器3的一种实施方式,其中,光学振荡器3可以包括第一调整参量5和第二调整参量7,但也可以包括另外的调整参量,如已经在上文中说明的第三调整参量89(在图7中没有示出)。此外,光学振荡器3可以被空腔9包围,其中,空腔9可以具有长度11。在此,光学振荡器3的每个部件都可以独立于光学振荡器3的另外的部件与光学振荡器3一起使用。然而也可以将部件中的多个部件与光学振荡器3一起使用。现在结合图8所示的装置6000来说明图7所示的光学振荡器3的另外的部件。图7所示的光学振荡器3的部件可以使用在本文所说明的实施方式的任意光学振荡器3中,特别是使用在图1、2、3、4、5、6或9所示实施方式的光学振荡器3中。
155.在图8中示出了用于稳定光学振荡器3的电磁辐射1的一种按本发明的有利的装置6000,该装置使得能实现一种用于稳定光学振荡器3的电磁辐射1的按本发明的有利的方法。图8中所示的光学振荡器3以简化图示出,其中,光学振荡器3的详细图在图7中示出。然而,详细并不意味着图7所示的光学振荡器无法通过另外的部件、例如通过另外的调整参量进行扩展。有利的装置6000包括附加的部件,其中,所述部件也可以设置在装置1000、2000、3000、4000以及5000中并且能以模块化的方式与装置1000、2000、3000、4000以及5000组合。因此半导体激光器13例如可以包括另外的部件和/或可以在空腔9中设置一个或多个滤波器。现在将在下文中进一步说明这一点。
156.在此,光学振荡器3尤其可以是激光器。光学振荡器3可以布置在按本发明的装置6000中,以便产生电磁辐射1。在此,光学振荡器3还可以包括半导体激光器13,其中,半导体激光器13可以包括第一面91以及第二面93,并且半导体激光器13可以布置在空腔9内。能调整的波长滤波器95还可以与半导体激光器13的第一面91相邻布置,其中,波长滤波器同样可以布置在空腔9中。
157.能调整的波长滤波器95可以是体全息布拉格光栅(vhbg),其中,能调整的波长滤波器95可以构造用于选择电磁辐射1的至少一个波长。可以通过将波长滤波器95相对电磁辐射1的传播方向倾斜来选择电磁辐射1的至少一个波长。在一种实施方式中,可以通过调节波长滤波器95的温度来选择电磁辐射1的至少一个波长。在此,可以通过加热或冷却波长滤波器95使波长滤波器95膨胀或收缩并且因此创造出针对所选择的波长的或所选择的波长连续体的电磁辐射1的透射或反射特性,其中,所选择的波长的或所选择的波长连续体的电磁辐射可以至少部分穿透波长滤波器95或者至少部分被波长滤波器95反射。在一种有利的实施方式中,波长滤波器95可以相对电磁辐射1的传播方向倾斜,以便创造一种特别有利的可行方案来选择电磁辐射1的至少一个波长。可以调节波长滤波器95的温度。
158.能调整的波长滤波器95备选可以构造成频率选择的光栅,其中,可以通过频率选
择的光栅相对电磁辐射1的传播方向的倾斜来选择电磁辐射1的至少一个波长。
159.在一种备选的实施方式中,能调整的波长滤波器95可以构造成电介质滤波器,其中,可以通过电介质滤波器沿纵向相对电磁辐射1的传播方向的光路长度来选择电磁辐射1的至少一个波长,其中,还可以通过电介质滤波器相对电磁辐射1的传播方向的倾斜来选择电磁辐射1的至少一个波长。电介质滤波器的光路长度可以借助倾斜或者通过电介质滤波器的温度变化达到。但特别是也可以通过改变电介质滤波器的温度来改变电介质滤波器的光路长度,所述温度可以导致电介质滤波器的膨胀或收缩并且因此可以改变电介质滤波器沿纵向关于电磁辐射1的传播方向的光路长度。特别是不仅可以通过改变温度来改变电介质滤波器的光路长度,而且也可以改变前述能调整的波长滤波器的光路长度。
160.致动器97可以与能调整的波长滤波器95相邻布置,其中,致动器97同样可以布置在空腔9中。腔体9或光学振荡器3尤其可以通过第一面99和第二面101限定。在此,空腔9的第一面99和/或空腔9的第二面101可以联接到致动器97上,其中,在图8的有利的实施例中,仅空腔9的第一面99联接到致动器97上。
161.此外,第一调整参量5可以是电流、特别是电流的变化,其中,半导体激光器13可以通过这个电流进行电子泵浦。可以提供用于泵浦半导体激光器13的电流的绝对值的改变,可能导致电磁辐射1的至少一个波长的缩短或延长。然而,调整参量5也可以理解为能从外部设定的电流源、特别是驱动器,其中,调整参量5可以耦合到半导体激光器13上。致动器97尤其可以基于压电效应,其中,压电效应可以通过从外部施加到致动器97上的电压激活。因此调整参量7在此可以是电压源、例如电网部分,其被构造用于给致动器97施加电压。但致动器97也可以是电光调制器。电光调制器在此可以是一个基于电光效应的光学装置,其中,电光效应可以通过从外部施加给电光调制器的信号来影响电磁辐射1的振幅或相位。在这种实施方式中,调整参量7将是用于控制电光调制器的给出信号的元件。
162.在按本发明的装置6000中还可以提供比较单元103,其中,比较单元103还可以包括波长转换器105以及波长比较器107。比较单元103通常可以包括第一输入端105,以便将电磁辐射1耦合输入到比较单元103中。比较单元103还可以包括第二输入端107,以便将第一基准源111的电磁辐射109耦合输入到比较单元103中。比较单元103还可以包括第三输入端113,以便耦合输入第二基准源117的电磁辐射115。最后,比较单元103可以包括第一输出端119,相位偏差信号35和/或频率偏差信号37可以从该第一输出端耦合输出。在此,相位偏差信号35可以由已经在上文提到的相位探测器形成。此外,频率偏差信号37可以由已经在上文提到的模拟的混频器产生。
163.输入端121可以构造用于接收相位偏差信号35和/或频率偏差信号37,其中,输入端121可以将相位偏差信号35和/或频率偏差信号37转达给第一调节器123和/或第二调节器125。还可以设置调节单元127,以便驱控第一调节器123和/或第二调节器125。此外,第一叠加单元129还可以构造用于接收第二调节器125的输出信号131。
164.此外,第一叠加单元129可以构造用于将第二调节器125的输出信号131耦合输入到第二调整参量7中。因此,致动器97尤其可以构造用于,通过从调整参量7接收第二调节器125的输出信号131并且使调整参量7又驱控致动器97而被第二调节器125驱控。第二叠加单元133可以构造用于接收第一调节器123的输出信号135。第一调整参量5在此可以构造用于,通过第一叠加单元133接收第一调节器123的输出信号135。因此半导体激光器13可以以
如下方式被第一调节器123的输出信号135驱控,即,使第一调节器123的输出信号135通过第一叠加单元133驱控调整参量5,其中,调整参量5可以驱控半导体激光器13。
165.此外还可以提供解调单元137,该解调单元还被构造用于接收第一调节器123的输出信号135。此外,还可以提供调制单元139,该调制单元可以构造用于产生调制141,其中,调制141可以是随时间变化的信号。第一叠加单元129尤其可以构造用于接收调制141。第一叠加单元129可以有利地构造用于产生叠加143,其中,叠加143可以通过第一叠加单元129从调制141和第二调节器125的输出信号131形成。第二调整参量7尤其构造用于接收叠加143。因此致动器97尤其可以通过第二调整参量7被叠加143驱控。
166.此外,解调单元137可以构造用于接收调制单元139的调制141。在此,解调单元137可以形成固定值146的解调信号145。此外,装置6000还可以包括第三调节器147,该第三调节器可以构造用于由解调信号145驱控。此外,第三调节器147可以配置用于产生输出信号149。最后,第二叠加单元133可以配置用于,接收第三调节器147的输出信号149。第二叠加单元133尤其可以构造用于产生第二叠加151,其中,第二叠加151可以是由第三调节器147的输出信号149和第一调节器123的输出信号135构成的叠加。
167.调整参量5尤其可以构造用于,由第二叠加151驱控。半导体激光器13因此可以由第二叠加151经由调整参量5加以驱控。
168.温度元件153可以有利地设置在按本发明的装置6000中,其中,温度元件153可以联接到空腔9上,温度元件153尤其可以联接到空腔9的外壁上。由此可以加热空腔9,以便借助热膨胀来改变空腔9的长度11。由此可以设定电磁辐射1的至少一个波长。尤其可以通过用温度元件153将空腔9朝着空腔9的一个可以处在室温之上的温度加热,达到空腔9的温度稳定并且因此也达到了光学振荡器3的温度稳定。温度元件153也可以包括珀尔帖元件,因此可以冷却空腔7,以便借助热收缩改变空腔9的长度11。温度元件153可以是另一个调整参量并且可以由调节器123或125驱控,尽管这在图8或9中并没有明确示出。能调整的波长滤波器95可以是另一个调整参量并且可以由调节器123或125驱控,尽管这在图8或9中并没有明确示出。
169.现在可以调节解调信号145来稳定第一电磁辐射1。解调信号145可以是与固定值146的偏差信号。
170.在图9中示出了用于稳定光学振荡器3的电磁辐射1的按本发明的装置的另一种实施方式。这种实施方式通过所示的装置7000形成的。为了达到图9所示的有利的实施方式,可以对图8的按本发明的有利的装置6000进行修改,其中,对图8的按发明的有利的装置6000的修改方案,可以包括没有第二调节器器123和没有输出信号131的图8的装置6000并且还可以包括二极管驱动器155,其中,二极管驱动器155可以配置用于,产生输出信号157,其中,输出信号157可以包括电压和/或电流。其中,二极管驱动器155的输出信号157可以有利地包括电压脉冲和/或电流脉冲,其中,所述修改方案可以进一步包括叠加单元129,其中,叠加单元129可以构造用于,将调制141与第三调节器147的输出信号149叠加,以便形成至少一个第一叠加143,而不是将第二叠加单元133构造用于,使得第一调节器123的输出信号135与第三调节器147的输出信号149叠加,以便形成第二叠加151,其中,所述修改方案可以进一步包括第二叠加单元133,其中,第二叠加单元133可以构造用于,将二极管驱动器155的输出信号157与第一调节器123的输出信号135叠加,以便形成第二叠加151,从而驱控
光学振荡器3的至少一个第一调整参量5。
171.因此,在图8中示出的和上文所说明的用于稳定光学振荡器3的、特别是激光器的电磁辐射1的装置6000,可以用于执行用于稳定光学振荡器3的、特别是激光器的电磁辐射1的按本发明的有利的方法。
172.上述方法尤其可以包括,用半导体激光器13产生电磁辐射1,其中,首先可以在空腔9中激发电磁辐射1并且电磁辐射1的至少一个波长可以借助布置在空腔9中的能调整的波长滤波器95进行选择。此外,电磁辐射1还可以从部分能透射电磁辐射1的第一面99耦合输出以产生相位偏差信号35和/或频率偏差信号37。
173.为此,电磁辐射1可以先被耦合输入到比较单元103中,其中,第一基准源111的电磁辐射109还可以同样耦合输入到比较单元103中以形成在电磁辐射1的至少一个频率与第一基准源111的电磁辐射109的至少一个频率之间的频率差。形成在电磁辐射1的至少一个频率与第一基准源111的电磁辐射109的至少一个频率之间的频率差可以有利地通过波长转换器105实现,其中,波长转换器105尤其可以是一个模拟的混频器。可以使用波长比较器107来形成频率偏差信号37,其中,在通过波长比较器107形成频率偏差信号37时,波长比较器107同样可以是一种模拟的混频器。为此,波长比较器或模拟的混频器107可以形成一方面电磁辐射1的至少一个频率与第一基准源111的电磁辐射109的至少一个频率之间的频率差与另一方面第二基准源117的电磁辐射115的至少一个频率之间的另一个频率差。前述的在一方面电磁辐射1的至少一个频率与第一基准源111的电磁辐射109的至少一个频率之间的频率差与另一方面第二基准源117的电磁辐射115的至少一个频率之间的另一个频率差最终可以是频率偏差信号37。相位偏差信号35可以基本上如频率偏差信号37那样产生,不过其中,波长比较器107现在可以是已经在上文提到的数字的相位探测器。
174.若调节器123以及125现在由相位偏差信号35和/或频率偏差信号37驱控,那么调节器器123可以产生输出信号135和/或调节器125可以产生输出信号131以形成叠加151和/或叠加143,其中,叠加143和/或叠加151进一步可以由前述用于稳定电磁辐射1的装置6000、7000的功能产生。叠加143在此可以驱控调整参量7,其中,叠加151可以驱控调整参量5。以此使得能要么单独地要么同时调整致动器97和/或半导体激光器13,因为调整参量5可以与半导体激光器13连接和/或调整参量7可以与致动器97连接。
175.还可以有利地提供调节单元127以用于调节在驱控第二调整参量7和驱控第一调整参量5之间的比率。调节单元127尤其可以驱控第一调节器123和/或第二调节器125。调节单元127为此可以包括反馈回路,其中,调节单元127的反馈回路可以设计用于,最小化相位偏差信号35和/或频率偏差信号37或者将其调节到相位偏差信号35的至少一个固定的值和/或调节到频率偏差信号37的至少一个固定的值。相位偏差信号35和/或频率偏差信号37为此可以由调节单元127测量。调节单元127可以进一步驱控第一调节器123和/或第二调节器125以最小化相位偏差信号35和/或频率偏差信号37或者将相位偏差信号35和/或频率偏差信号37调节到一个固定的值。
176.此外,在图9中示出的并且在上文中说明的用于稳定光学振荡器3的、特别是激光器的电磁辐射1的装置7000的按本发明的另外的实施方式,可以用于执行用于稳定光学振荡器3的、特别是激光器的电磁辐射1的方法的一种按本发明的实施方式。
177.在此可以修改借助图8所示的装置6000来执行的按本发明的方法,以便取得可以
用装置7000的图9所示的实施方式来执行的方法。在此,对按本发明的方法的修改方案可以包括禁用第二调节器125以切断输出信号131,并且提供二极管驱动器155,以及将第三调节器147的输出信号149与调制141叠加以形成第一叠加143,而不是将第三调节器147的输出信号149与第一调节器123的输出信号135叠加以形成第二叠加151,其中,还可以将二极管驱动器155的输出信号157与第一调节器123的输出信号135叠加以形成第二叠加151,从而驱控光学振荡器3的至少一个第一调整参量5,其中,二极管驱动器155的输出信号157可以包括电压和/或电流,其中,二极管驱动器155的输出信号157可以有利地包括电压脉冲和/或电流脉冲。
178.然而已经在上文中说明的方法步骤在其它方面也能使用于装置7000的图9所示的另一种实施方式。
179.无论是在图8所示的装置6000中还是在装置7000的图9所示的实施方式中,至少致动器97均可以设置用于,以如下方式扩大调节的动态范围,即,至少致动器97可以设置用于实现大的频率和/或相位摆动。
180.在图8和图9中示出的装置可以包括一些部件、特别是电子部件,所述电子部件包括模拟的电路部件,不过其中,这些部件也可以包括数字的电路部件。模拟的数字部件同样可以与数字的电路部件交换,或者反过来数字的电路部件同样可以和模拟的电路部件交换。这可以一方面抑制在上述调节中的噪音,以便用所述装置实现可靠的调节。因此除了可以设计成数字的相位探测器的波长比较器107外,波长转换器105也可以取代设计成模拟的混频器地被设计成数字的混频器。因此波长比较器107以及波长转换器105可以设计成完全数字的电路并且例如可以借助在单个芯片上的逻辑实现,例如在现场可编程门阵列(fpga)芯片上。因此,除了调整参量5以及7和光学振荡器3外,可以借助fpga芯片实现前述调节。但在fpga芯片上的逻辑可以提供输出信号,以便驱控或调节调整参量5以及7。但调整参量5以及7也可以被这样设置,使得这些调整参量同样可以借助在fpga芯片上的逻辑提供。fpga芯片还可以包括电路,其中,该电路可以提供光学的接口,以便可以将第一基准源111的电磁辐射107耦合输入到fpga芯片中并且也可以将光学振荡器3的电磁辐射1耦合输入到fpga芯片中。第二基准源117例如可以设计成电压控制的振荡器。前述调节并不仅局限于半导体激光器,而是限于包括能调节的输出信号或提供其它能调节的和有待稳定的信号的任意振荡器。

技术特征:
1.一种用于稳定光学振荡器(3)的、特别是第一激光器(13)的第一电磁辐射(1)的方法,包括:测量在光学振荡器(3)的第一电磁辐射(1)和基准(21、23、39、41、115)之间的偏差(35、37、43、38),并且产生第一偏差信号(35、37、43、38),用第一偏差信号(35、37、43、38)驱控第一调节器(55、123),借助驱控至少两个调整参量(5、7、89)中的至少一个第一调整参量(5、7、89)来调节第一偏差信号(35、37、43、38),其中,第一调整参量(5、7、89)通过第一调节器(55、123)的第一输出信号(57、135)驱控,并且第一调整参量(5、7、89)影响光学振荡器(3)的第一电磁辐射(1),其特征在于,用调制单元(63、139)产生调制信号(65、141),并且用调制信号(65、141)驱控第一或第二调整参量(5、7、89),用调制信号(65、141)解调第一调节器(55、123)的第一输出信号(57、135),并且产生与固定值(73、146)的第二偏差信号(71、145),用第二偏差信号(71、145)驱控第二调节器(74、147),用第二调节器(74、147)的输出信号(75、149)驱控调整参量(5、7、89)中的其中一个调整参量,并且调节第二偏差信号(71、145)。2.根据权利要求1所述的方法,其中,最小化所述偏差(35、37、38、43)。3.根据权利要求1或2所述的方法,包括:用所述调制单元(63)产生第二调制信号(66),并且用第二调制信号(66)驱控所述第一和第二调整参量(5、7、89)中的另一个调整参量,特别是,其中,所述调制信号(65)和第二调制信号(66)对所述第一电磁辐射(1)的影响是彼此反相的,设定所述调制信号(65)的相位和/或振幅以及设定第二调制信号(66)的相位和/或振幅,以无调制地提供所述第一电磁辐射(1)。4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述基准(21、23、39、41、115)包括射频基准(159)和第二激光器(163、111)的第二电磁辐射(161、109),并且所述偏差(35、37、38、43)形成为一方面所述第一电磁辐射(1)和第二电磁辐射(161、109)之间的差与另一方面射频基准(159)之间的差。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述偏差(35、37、38、43)包括频率偏差(37、43)或者相位偏差(35、43)。6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基准(23)包括谐振器(25)并且所述偏差(35、37、38、43)包括在所述第一电磁辐射(1)的频率或相位与谐振器(25)的频率或相位之间的频率偏差(37、43)或相位偏差(35、43)。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述谐振器(25)包括在10000和1000000之间的范围内的q值,其中,q值等于所述谐振器(25)的频率除以所述谐振器(25)的频率带宽,并且所述谐振器(25)优选包括ule(超低膨胀)间隔器(spacer,即间隔物)。8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述谐振器(25)包括标准具、特别是法布里-珀罗标准具。9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基准(23)包括原子的或分子的气体(27)并且所述偏差(35、37、38、43)包括在所述第一电磁辐射(1)的频率或相位和原子的或分子的气
体(27)的谐振的频率或相位之间的频率偏差(37、43)或相位偏差(35、43)。10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基准(23)包括频率或相位测量仪器(29、31、33)、特别是波长计(31)或干涉仪(33),并且所述偏差(35、37、38、43)包括在所述第一电磁辐射(1)的频率或相位和频率或相位测量仪器(29、31、33)的频率或相位之间的频率偏差(37、43)或相位偏差(35、43)。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述光学振荡器(3)包括所述调整参量(5、7、89)并且包括半导体激光器(13)、特别是二极管激光器(13),并且所述调整参量包括二极管激光器的二极管电流(5、7、89)和/或包括二极管激光器(13)的二极管温度(5、7、89)。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述光学振荡器(13)包括第一面(99)和第二面(101),其中,至少第一面(99)或第二面(101)部分是能透射所述第一电磁辐射(1)的,其中,所述光学振荡器(13)特别是包括能调整的波长滤波器(95)以选择所述第一电磁辐射(1)的至少一个波长。13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述调整参量(5、7、89)包括至少一个压电致动器,该压电致动器联接到所述第一面(99)和/或所述第二面(101)上,以便将力施加到所述第一面(99)和/或所述第二面(101)上,从而设定所述第一电磁辐射(1)的频率或相位。14.根据权利要求6至13中任一项所述的方法,其中,所述调整参量(5、7、89)包括至少一个电光调制器,该电光调制器布置在所述光学振荡器(3)的光束路径中,以便设定所述第一电磁辐射(1)的频率或相位。15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中,所述调整参量(5、7、89)包括所述能调整的波长滤波器(95)并且构造用于设定所述能调整的波长滤波器(95)。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述调整参量(5、7、89)中的至少一个调整参量处在光学振荡器(3)之外并且包括声光调制器或移频器。17.一种用于稳定光学振荡器(3)的、特别是第一激光器(13)的第一电磁辐射(1)的调节装置(1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000),包括:测量装置(17、107),用于产生基准(21、115)的基准发生器(19、117),第一调节器(55、123),第二调节器(74、147、155),其中,测量装置(17、107)构造用于测量在光学振荡器(3)的第一电磁辐射(1)和基准(21)之间的偏差(35、37、38、43),其中,第一调节器(55、123、127)构造用于,由第一偏差信号(35、37、43)驱控并且通过用第一输出信号(57、131、135、143、151)驱控至少两个调整参量(5、7、89)中的至少一个第一调整参量(5、7、89)来调节偏差信号(35、37、38、43),其特征在于调制单元(63、139),其构造用于用调制信号(65、141)驱控第一或第二调整参量(5、7、89),解调单元(61、137),其构造用于,用调制信号(65、141)解调第一调节器(55、123)的第一输出信号(57、135、131)并且产生与固定值(73、146)的第二偏差信号(71、145),
第二调节器(74、147、155),其构造用于,由第二偏差信号(71、145)驱控并且用输出信号(75、149、157、151)驱控调整参量(5、7、89)中的其中一个调整参量,以便调节第二偏差信号(71、145)。18.一种用于稳定光学振荡器(3)的、特别是第一激光器(13)的第一电磁辐射(1)的方法,包括:测量在光学振荡器(3)的第一电磁辐射(1)和基准(21、23、39、41、)之间的偏差(35、37、38、43)并且产生第一偏差信号(35、37、38、43),用第一偏差信号(35、37、38、43)驱控第一调节器(55),借助驱控至少两个调整参量(5、7、89)中的至少一个第一调整参量(5、7、89)来调节第一偏差信号(35、37、38、43),其中,第一调整参量(5、7、89)被第一调节器(55)的第一输出信号(57)驱控,并且第一调整参量(5、7、89)影响光学振荡器(3)的第一电磁辐射(1),其特征在于,测量调整参量(5、7、89)中至少一个调整参量的调制指数(77)、特别是频率和/或相位调制指数并且从调制指数(77)与固定值(83)的偏差形成第二偏差信号(81),用第二偏差信号(81)驱控第二调节器(74),用第二调节器(74)的输出信号(75)驱控调整参量(5、7、89)中的其中一个调整参量,并且调节第二偏差信号(81)或调制指数(77),其中,调制指数(77)是由对调整参量(5、7、89)中的至少一个调整参量的驱控和至少一个调整参量(5、7、89)对第一电磁辐射(1)的影响构成的比率。19.根据权利要求18所述的方法,包括:用调制单元(63、139)产生调制信号(65、141),并且用调制信号(65、141)驱控第一或第二调整参量(5、7、89)。20.根据权利要求19所述的方法,包括:用调制单元(63)产生第二调制信号(66),并且用第二调制信号(66)驱控所述第一和第二调整参量(5、7、89)中的另一个调整参量,特别是,其中,所述调制信号(65)对所述第一电磁辐射(1)的影响和第二调制信号(66)对所述第一电磁辐射(1)的影响是彼此反相的,设定所述调制信号(65)的相位和/或振幅以及设定第二调制信号(66)的相位和/或振幅,以无调制地提供所述第一电磁辐射(1)。

技术总结
稳定光学振荡器的、特别是激光器的电磁辐射,包括:测量在光学振荡器的电磁辐射和基准之间的偏差并且产生第一偏差信号;用第一偏差信号驱控第一调节器;借助驱控至少两个调整参量中的至少一个第一调整参量来调节第一偏差信号,其中,第一调整参量通过第一调节器的第一输出信号驱控,并且第一调整参量影响光学振荡器的第一电磁辐射;以及用调制单元产生调制信号,并且用调制信号驱控第一或第二调整参量;用调制信号解调第一调节器的第一输出信号并且产生与固定值的第二偏差信号;用第二偏差信号驱控第二调节器;用第二调节器的输出信号驱控调整参量中的其中一个调整参量并且调节第二偏差信号。第二偏差信号。第二偏差信号。


技术研发人员:尼古莱
受保护的技术使用者:门罗系统股份有限公司
技术研发日:2023.02.01
技术公布日:2023/8/5
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