一种面向空间应用的超稳激光器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115986530A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211606807.0(22)申请日2022.12.13(71)申请人中国科学院国家授时中心地址710600陕西省西安市临潼区骊山街道办事处书院东路3号(72)发明人陈龙张首刚刘涛(74)专利代理机构北京市诚辉律师事务所11430专利代理师范盈(51)Int.Cl.H01S3/02(2006.01)H01S3/04(2006.01)H01S3/042(2006.01)H01S3/067(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种面向空间应用的超稳激光器(57)摘要本发明公开了一种面向空间应用的超稳激光器，包括：主光路模块、物理模块、主动隔振模块、电子驱动控制模块、隔音模块、液冷板和主基板。本发明的面向空间应用的超稳激光器结构紧凑稳定，能够承受更大的力学振动，通过模块化设计，使系统具有更强的维修性，模块间激光通过一体化光纤准直器传输，能够有效克服光纤插拔导致的激光指向变化，使用八点支撑的方式在保持低振动敏感度的同时使立方体参考腔具有更强的力学环境适应性，通过在真空腔室下部安装减震弹簧或减振垫的吸能设计，有助于进一步减弱力学试验及发射过程中振动对参考腔及光路指向的影响。CN115986530ACN115986530A权利要求书1/2页1.一种面向空间应用的超稳激光器，其特征在于，包括：主光路模块(1)、物理模块(2)、主动隔振模块(3)、电子驱动控制模块(4)、隔音模块(5)、液冷板(6)和主基板(7)；所述主基板(7)上开设有减轻槽，所述主光路模块(1)设置于所述主基板(7)下方的减轻槽内；所述主基板(7)上方的减轻槽通过隔离件(71)形成第一腔体(72)和第二腔体(73)，所述液冷板(6)设置于所述第一腔体(72)内；所述电子驱动控制模块(4)设置于所述所述液冷板(6)上，并且所述电子驱动控制模块(4)固定于所述主基板(7)上；所述主动隔振模块(3)设置于第二腔体(73)内，所述物理模块(2)固定于所述主动隔振模块(3)上；所述隔音模块(5)为一面开口的箱体结构，所述所述隔音模块(5)开口面盖合所述物理模块(2)和所述主动隔振模块(3)并固定于所述主基板(7)上；所述液冷板(6)表面具有导热涂层。2.根据权利要求1所述的面向空间应用的超稳激光器，其特征在于，所述主光路模块(1)包括激光器(10)、偏振分光棱镜(11)、电光调制器(12)、声光调制器(13)、双次通过声光调制器(14)、第一光纤准直器(15)、第二光纤准直器(16)；偏振分光棱镜(11)、电光调制器(12)、声光调制器(13)和第一光纤准直器(15)依次连接，所述偏振分光棱镜(11)、双次通过声光调制器(14)和第二光纤准直器(16)依次连接；所述偏振分光棱镜(11)用于将激光分光为第一光信号和第二光信号，所述第一光信号依次通过电光调制器(12)、声光调制器(13)和第一光纤准直器(15)输出后传递至光学参考腔以进行激光频率的稳定，所述第二光信号依次通过双次通过声光调制器(14)和第二光纤准直器(16)输出。3.根据权利要求2所述的面向空间应用的超稳激光器，其特征在于，所述第一光纤准直器(15)的FC接口为斜头接头，以避免激光返回产生噪声；且当第二光纤准直器(15)的光纤长度大于3m时，所述第二光纤准直器(16)FC接口为平头接头，该第二光纤准直器(16)的光纤端面镀有反射膜，以利用反射回的激光进行光纤相位噪声抑制；或者当第二光纤准直器(15)的光纤长度小于3m时，所述第二光纤准直器(16)FC接口为斜头接头。4.根据权利要求3所述的面向空间应用的超稳激光器，其特征在于，所述反射膜的反射率为10％‑20％。5.根据权利要求1所述的面向空间应用的超稳激光器，其特征在于，所述主动隔振模块(3)包括定子、浮子和电控部，所述定子固定于主基板上，且所述定子与所述浮子之间通过弹簧连接；松不脱螺钉安装固定于主动隔振模块的定子上以通过拧紧松不脱螺钉，使松不脱螺钉的螺纹与浮子上的螺纹孔完全固定咬合固定，实现锁紧，或者松开松不脱螺钉，浮子通过弹簧支撑实现解锁。6.根据权利要求1所述的面向空间应用的超稳激光器，其特征在于，所述物理模块(2)包括圆柱状真空腔室(21)、设置在圆柱状真空腔室(21)下端的腔前匹配光路模块(22)、设置在圆柱状真空腔室(21)上端的腔后探测光路模块(23)；所述圆柱状真空腔室(21)内部具有热屏蔽层、外部具有加热膜及热包覆；所述圆柱状真空腔室(21)下部均匀分布有安装立柱(26)，所述安装立柱(26)通过金属基减震弹簧或橡胶减振垫与主动隔振模块(3)的浮子固定以增加圆柱状真空腔室(21)与外