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期刊信息
  • 主管单位:
  • 中国科学技术协会
  • 主办单位:
  • 中国仪器仪表学会、上海光学仪器研究所、中国光学学会工程光学专业委员会
  • 主  编:
  • 庄松林
  • 地  址:
  • 上海市军工路516号上海理工大学《光学仪器》编辑部
  • 邮政编码:
  • 200093
  • 联系电话:
  • 021-55270110
  • 电子邮件:
  • gxyq@usst.edu.cn
  • 国际标准刊号:
  • 1005-5630
  • 国内统一刊号:
  • 31-1504/TH
  • 邮发代号:
  • 单  价:
  • 15.00
  • 定  价:
  • 90.00
一种拓宽PDH稳频系统动态范围的新方法研究
A method to broaden the dynamic range of PDH frequency stabilization system
投稿时间:2021-05-24  
DOI:10.3969/j.issn.1005-5630.2021.05.005
中文关键词:  Pound-Drever-Hall技术  锁腔  卡尔曼滤波
英文关键词:Pound-Drever-Hall technique  cavity locking  Kalman filter
基金项目:国家自然科学基金(11804224)
作者单位E-mail
李婵 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
王浩宇 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
缪海兴 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
韩森 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093 senhanemail@126.com 
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中文摘要:
      鉴于传统Pound-Drever-Hall(PDH)锁相稳频技术在稳定光腔时存在锁定的动态范围很窄且抗干扰能力差等问题,建立一种可拓宽PDH系统动态范围的稳频锁腔方法。采用传统的PDH误差信号除以透射功率来新定义一个PDH误差信号,拓宽了传统的PDH稳频锁腔的线性区域。此外,采用了卡尔曼滤波器,当存在噪声时,也能估计反射镜的状态,并设计了反馈控制系统,使得PDH稳频系统可在更宽的动态范围内快速锁定。仿真结果表明,在存在扰动和噪声情况下,该方法也可以使PDH稳频系统的动态范围增加50倍。
英文摘要:
      In view of the problems of the traditional Pound-Drever-Hall(PDH) phase-locked frequency stabilization technique in stabilizing optical resonators, such as the dynamic range of this method is usually very narrow and the anti-jamming ability is poor. This paper establishes a scheme of frequency stabilization and cavity locking which can broaden the dynamic range of PDH system. The traditional error signal divided by the transmission power serves as the new error signal, which increases the dynamic range in the linear regime. In addition, the Kalman filter algorithm is used to estimate the state of the mirror in the presence of noise, and a feedback control system is designed, so that the system can be locked quickly in a wider dynamic range. The simulation results show that the dynamic range of PDH frequency stabilization system can be increased by 50 times in the presence of disturbance and noise.
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