拉曼激光光学锁相环参数设计及仿真

摘要：

光学锁相环(Optical Phase-locked Loop,OPLL)技术是实现激光相位相干的有效方法.鉴于环路滤波器参数直接影响光学锁相环系统的整体性能,提出了一种二阶无源环路滤波器参数的优化方法.首先,根据相角裕度定义及系统开环传递函数的数学模型,推导出环路滤波器参数设计的公式,并设计了一种基于MATLAB的参数优化算法.然后,为精确地设计拉曼激光光学锁相环参数,设计了消多普勒饱和吸收谱实验,并对激光器的压电陶瓷端口反馈增益参数进行测量.在锁相环闭环控制系统性能仿真中,得到了单位阶跃响应的超调量为6.53%,调节时间为0.584 μs.最后,对拉曼激光光学锁相环各个模块进行Simulink建模并仿真,仿真结果表明锁相环能够实现对拉曼光相位锁定且锁定时间为2 μs,因此,验证了锁相环参数设计方法的正确性.在工程应用中,为光学锁相环的参数设计提供了重要参考价值.

关键词：光学锁相环、环路滤波器、参数设计、仿真、拉曼激光

所属期刊栏目：47

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国防军工技术基础项目JSJC20122205C001

在线出版日期：2018-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：166-172