一种激光频率测量装置和激光频率稳定装置

摘要

本申请提供一种激光频率测量装置及激光频率稳定装置，所述激光频率测量装置，包括激光选择光开关光学单元，激光选择光开关光学单元包括声光可调滤波器，利用声光可调滤波器的波长选择特性，实现宽带单模多波长激光光束分时切换选择，采用声光可调滤波器代替现有技术中的多模MEMS光开关，从而实现宽带单模多波长激光频率测量，提高宽带多波长激光频率测量的精度。激光频率稳定装置，包括上面所述的激光频率测量装置和反馈电路单元，所述反馈电路单元可以集成在所述波长计中，也可以为外加的一个模块，如多通道DAC数据采集硬件，从而能够稳定外部连接的单频激光器输出的激光光束的频率，实现单频激光器的频率稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种激光频率测量装置和激光频率稳定装置。

背景技术

近年来，波长计测量频率的精度大幅提高，例如德国某公司的波长计可以提供从可见光到近红外波段范围内低至2MHz的绝对波长精度，该精度已经能覆盖绝大部分激光频率稳定的应用需求。由于波长计测量频率的便利性，目前很多高精度频率稳定应用开始采用波长计进行频率锁定或者扫频控制，如激光冷却技术、原子分子光谱测量、钛宝石激光器波长稳定和控制等。

波长计一般允许通过分时测量的方式获取多个激光器的频率，即具有多波长测量功能。但由于分时测量特性，该功能需要与多通道光开关(Optical Switch)相结合同步使用。当前多波长测量应用普遍采用微机电MEMS(Micro Electro-Mechanical System)光开关，该器件具有成本低，体积小，集成度高，易于规模化等一系列优势。

MEMS光开关分为单模MEMS光开关和多模MEMS光开关两种。由于光传输波导的限制，单模MEMS光开关带宽有限，只能传输特定波段范围内的光波长。与之相比，多模MEMS光开关对波长的带宽要求较低，因此，当前波长计测量宽带多波长的应用只能采用多模MEMS光开关，但由于多模MEMS光开关存在严重的模式色散和散斑现象，导致测量精度很低，与单模光束波长测量相比，一般低一个量级以上。

因此，如何提供一种激光频率(波长)测量装置，以提高现有技术中的测量精度成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种激光频率测量装置，以解决现有技术中无法采用单模MEMS光开关，只能采用多模MEMS光开关实现宽带多波长激光频率测量时，精度较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光频率测量装置，应用于宽带单模多波长激光频率的测量，所述激光频率测量装置包括：

激光选择光开关光学单元、激光选择光开光驱动单元、波长计和宽带光纤；

所述激光选择光开关光学单元包括至少两个第一光纤耦合器、一个反射镜和至少一个二向色反射镜、声光可调滤波器和第二光纤耦合器；

所述第一光纤耦合器用于耦合并发出激光光束；

所述反射镜和所述至少一个二向色反射镜与所述第一光纤耦合器一一对应设置，且所述至少一个二向色反射镜位于所述反射镜和所述声光可调滤波器之间，所述反射镜用于反射与其对应的第一光纤耦合器发出的激光至所述声光可调滤波器，所述二向色反射镜用于反射与其对应的第一光纤耦合器发出的激光光束至所述声光可调滤波器，透射其他所述第一光纤耦合器发出的激光光束；

所述声光可调滤波器与所述激光选择光开光驱动单元相连，在所述激光选择光开光驱动单元的驱动下，用于接收所述反射镜和所有所述二向色反射镜反射的光束，并选择单模激光光束衍射输出；

所述第二光纤耦合器接收所述声光可调滤波器的输出的单模激光光束，并通过所述宽带光纤输出至所述波长计；

所述波长计与所述激光选择光开光驱动单元进行通信，获取所述单模激光光束的激光信号，并测量所述单模激光光束的频率。

优选地，还包括至少一个单模微机电光开关，一个所述单模微机电光开关与所述至少两个第一光纤耦合器中的一个的输入端相连。

优选地，所述波长计与所述激光选择光开关驱动电路单元相连，通过波长计多通道测量寻址信号与所述激光选择光开关驱动电路单元进行寻址，使得所述波长计获取所述单模激光光束的激光信号。

优选地，还包括：计算机；

所述波长计通过所述计算机与所述激光选择光开关驱动电路单元相连。

优选地，所述激光选择光开关驱动电路单元包括：电源、微处理器和直接数字式频率合成器；

所述微处理器和所述直接数字式频率合成器相连，实现相互通信；

所述直接数字式频率合成器包括微波输出端口，所述微波输出端口用于连接所述声光可调滤波器，并发送微波信号，对所述激光选择光开关光学单元进行驱动控制；

所述微处理器还包括多个I/O接口，用于连接外部结构；

所述电源用于为所述微处理器和所述直接数字式频率合成器提供电能。

优选地，所述宽带光纤为宽带光子晶体光纤。

本发明还提供一种激光频率稳定装置，包括：上面任意一项所述的激光频率测量装置和反馈电路单元，其中，所述反馈电路单元集成在所述波长计中；

所述反馈电路单元用于接收所述波长计的测量结果，并输出反馈电信号至外部单频激光器，以稳定所述单频激光器输出的激光光束的频率。

本发明还提供另外一种激光频率稳定装置，包括：多通道DAC数据采集硬件和上面包括个人计算机的激光频率测量装置；

所述多通道DAC数据采集硬件包括输入接口和输出端；

所述计算机分别与所述波长计的输出端、所述激光选择光开关驱动电路单元、所述多通道DAC数据采集硬件的输入接口相连，实现所述波长计、所述激光选择光开关驱动电路单元和所述多通道DAC数据采集硬件之间的通信；

所述多通道DAC数据采集硬件的输出端用于输出反馈电信号至外部单频激光器，以稳定所述单频激光器输出的激光光束的频率。

本发明还提供另外一种激光频率稳定装置，包括：多通道DAC数据采集硬件和上面不包括个人计算机的任意一项所述的激光频率测量装置；

所述多通道DAC数据采集硬件包括第一接口、第二接口和输出端；

其中，所述第一接口与所述波长计的输出端相连；所述第二接口与所述激光选择光开关驱动电路单元相连；

所述多通道DAC数据采集硬件用于实现所述波长计和所述激光选择光开关驱动电路单元之间的通信，并通过所述多通道DAC数据采集硬件的输出端输出反馈电信号至外部单频激光器，以稳定所述单频激光器输出的激光光束的频率。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的激光频率测量装置，包括激光选择光开关光学单元、激光选择光开光驱动单元、波长计和宽带光纤，其中，激光选择光开关光学单元包括声光可调滤波器，利用声光可调滤波器的波长选择特性，实现宽带单模多波长激光光束分时切换选择，采用声光可调滤波器代替现有技术中的多模MEMS光开关，从而输入至波长计的激光为单模模式，进而实现宽带单模多波长激光频率测量，提高宽带多波长激光频率测量的精度。

另外，本发明还提供一种激光频率稳定装置，包括上面所述的激光频率测量装置和反馈电路单元，所述反馈电路单元可以集成在所述波长计中，也可以为外加的一个模块，如多通道DAC数据采集硬件，从而能够输出反馈电信号至外部单频激光器，用于稳定外部连接的单频激光器输出的激光光束的频率，实现单频激光器的频率稳定，所述频率稳定包括频率锁定和扫频。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种激光频率测量装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种激光选择光开关光学单元结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种激光选择光开关驱动电路单元结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种激光频率稳定装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种激光频率稳定装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种激光频率稳定装置结构示意图；

图7为本发明实施例提供的再一种激光频率稳定装置结构示意图。

具体实施方式

现有技术中进行激光频率测量时，对于带宽较小的激光可以采用单模MEMS输出后，波长计对激光频率进行测量，但单模MEMS光开关带宽有限，只能传输特定波段范围内的光波长。对于单模宽带多波长激光而言，只能使用多模MEMS，但由于输出激光为多模模式，造成激光频率测量精度较低。

基于此，本发明提供一种激光频率测量装置，应用于宽带单模多波长激光频率的测量，所述激光频率测量装置包括：

激光选择光开关光学单元、激光选择光开光驱动单元、波长计和宽带光纤；

所述激光选择光开关光学单元包括至少两个第一光纤耦合器、一个反射镜和至少一个二向色反射镜、声光可调滤波器和第二光纤耦合器；

所述第一光纤耦合器用于耦合并发出激光光束；

所述反射镜和所述至少一个二向色反射镜与所述第一光纤耦合器一一对应设置，且所述至少一个二向色反射镜位于所述反射镜和所述声光可调滤波器之间，所述反射镜用于反射与其对应的第一光纤耦合器发出的激光至所述声光可调滤波器，所述二向色反射镜用于反射与其对应的第一光纤耦合器发出的激光光束至所述声光可调滤波器，透射其他所述第一光纤耦合器发出的激光光束；

所述声光可调滤波器与所述激光选择光开光驱动单元相连，在所述激光选择光开光驱动单元的驱动下，用于接收所述反射镜和所有所述二向色反射镜反射的光束，并选择单模激光光束衍射输出；

所述第二光纤耦合器接收所述声光可调滤波器的输出的单模激光光束，并通过所述宽带光纤输出至所述波长计；

所述波长计与所述激光选择光开光驱动单元进行通信，获取所述单模激光光束的激光信号，并测量所述单模激光光束的频率。

本发明提供的激光频率测量装置，包括激光选择光开关光学单元、激光选择光开光驱动单元、波长计和宽带光纤，其中，激光选择光开关光学单元包括声光可调滤波器，利用声光可调滤波器的波长选择特性，实现宽带单模多波长激光光束分时切换选择，采用声光可调滤波器代替现有技术中的多模MEMS光开关，从而输入至波长计的激光为单模模式，进而提高宽带多波长激光频率测量的精度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种激光频率测量装置，应用于宽带单模多波长激光频率的测量。即本发明实施例提供的激光频率测量装置主要用于测量宽带单模多波长激光的频率。

如图1所示，所述激光频率测量装置包括：激光选择光开关光学单元4、激光选择光开光驱动单元5、波长计6和宽带光纤15；其中，激光选择光开关光学单元4包括至少两个第一光纤耦合器、一个反射镜44和至少一个二向色反射镜(45、46)、声光可调滤波器47和第二光纤耦合器48；第一光纤耦合器(41、42、43)用于耦合并发出激光光束；反射镜44和至少一个二向色反射镜(45、46)与第一光纤耦合器一一对应设置，且至少一个二向色反射镜位于反射镜44和声光可调滤波器47之间，反射镜用于反射与其对应的第一光纤耦合器发出的激光至声光可调滤波器47；二向色反射镜用于反射与其对应的第一光纤耦合器发出的激光光束至声光可调滤波器47，透射其他第一光纤耦合器发出的激光光束；声光可调滤波器47与激光选择光开光驱动单元5相连，在激光选择光开光驱动单元5的驱动下，用于接收反射镜44所有二向色反射镜(45、46)反射的光束，并选择单模激光光束衍射输出；第二光纤耦合器48接收声光可调滤波器47的输出的单模激光光束，并通过宽带光纤15输出至波长计6；波长计6与激光选择光开光驱动单元5进行通信，获取单模激光光束的激光信号，并测量单模激光光束的频率。激光选择光开关驱动电路单元5通过单模宽带多波长激光选择光开关驱动电信号10对激光选择光开关光学单元4进行驱动控制，波长计6通过波长计多通道测量寻址(同步)信号11与激光选择光开关驱动电路单元5进行寻址(同步)，使得高精度波长计6获取相应通道的激光信号。其中，二向色反射镜也叫双向色反射镜。

本发明实施例基于声光可调滤波器(AOTF，Acousto-Optic Tunable Filter)实现宽带单模多波长激光频率的波长计测量方案。AOTF是一类利用晶体声光效应形成布拉格衍射光栅选择光波长的器件，一般选用TeO₂晶体作为声光材料，该晶体具有宽阔的工作波段(350nm-5000nm)。根据不同的设计结构，商用单片AOTF的工作波长带宽可以很大，如从可见光到近红外波段400nm-1000nm，非常适合宽光谱单模光开关应用。目前，AOTF多用于多色荧光成像和近红外光谱成像。

为便于使用，AOTF前端输入接口采用开放式、集成化、模块化的双向色反射镜(Dichroic mirror)光纤耦合系统实现宽带单模多波长光束合束。通过控制AOTF的微波驱动频率使得AOTF衍射输出特定波长的单模激光光束。AOTF后端输出接口采用宽带光子晶体光纤输出耦合，保证宽带光束的单模特性。因此，多波长激光光束在分时切换过程中始终能保持单模特性。

本实施例中以三个第一光纤耦合器进行说明，如图1中所示，激光选择光开关光学单元4包括第一光纤耦合器41、第一光纤耦合器42和第一光纤耦合器43，以及分别与第一光纤耦合器41、第一光纤耦合器42和第一光纤耦合器43一一对应设置的反射镜44、二向色反射镜45和二向色反射镜46。每个第一光纤耦合器与一个二向色反射镜组成一个光学通道，可以进行激光传输。需要说明的是，图1中所示激光选择光开关光学单元4包括三个光学通道，但实际使用时可以仅使用两个光学通道，本实施例中对此不做限定。激光选择光开关光学单元4还可以包括更多的光学通道，本实施例中对此不做限定。

需要说明的是，第一光纤耦合器(41、42、43)输出光束分别被反射镜44和二向色反射镜(45、46)反射；反射镜44和二向色反射镜(45、46)具有互不相容的反射波段，使得反射光束最终合束入射到声光可调滤波器(AOTF)47的输入面。

需要说明的是，本发明实施例中对反射镜44不做限定，反射镜44也可以是二向色反射镜，为方便描述，本实施例中反射镜44为二向色反射镜，在本发明其他实施例中，反射镜44还可以是纯反射镜，本实施例中对此不做限定。

第一光纤耦合器(41、42、43)的工作波段与二向色反射镜(44、45、46)反射的反射波段分别匹配。即二向色反射镜44能够反射第一光纤耦合器41发出的激光，但是透射除第一光纤耦合器41发出的激光之外的其他波长的激光；同样的，二向色反射镜45能够反射第一光纤耦合器42发出的激光，但是透射除第一光纤耦合器42发出的激光之外的其他波长的激光，包括第一光纤耦合器41的光；二向色反射镜46能够反射第一光纤耦合器43发出的激光，但是透射除第一光纤耦合器43发出的激光之外的其他波长的激光，包括第一光纤耦合器41和42发出的激光。例如二向色反射镜44反射400nm-600nm，透射600nm-1000nm；二向色反射镜45反射600nm-800nm，透射400nm-600nm，800nm-1000nm；二向色反射镜46反射800nm-1000nm，透射400nm-800nm。

对于各通道波长相差较大(>1nm)的应用，不同波长的单模光束通过光纤耦合器(41、42、43)分别耦合到系统中。声光可调滤波器(AOTF)47通过电驱动方式衍射输出特定频率的单模光束，并通过光纤耦合器48耦合到宽带光纤15。声光可调滤波器47通过激光选择光开关驱动电路单元5进行驱动控制。

需要说明的是，本发明实施例中第一光纤耦合器既可以采用固定式结构，即耦合透镜位置相对于光纤输入端口固定；也可以采用可调式结构，即允许适当微调耦合透镜的位置，用来补偿光束准直性。本实施例中对此不做限定，可以根据实际需求进行选择设计。本发明实施例中不限定宽带光纤15的具体形式，可选的，宽带光纤15为宽带光子晶体光纤。

需要说明的是，对于波长接近(即波长相差较小，波长相差≤1nm)的单模激光光束，由于AOTF波长选择分辨率(～1nm)的限制，无法进行激光光束开关切换，此时通过在前端输入接口级联单模MEMS光开关(针对特定波段)协助实现开关切换。级联普通单模MEMS光开关也可以很方便扩展波长计测量通道数目。波长计分时测量功能与AOTF驱动信号(如级联有普通单模MEMS，也包括MEMS的驱动信号)同步，使得波长计可以获取相应通道的单模光束频率。

如图2所示，第一光纤耦合器(41、42)的输入端分别通过单模光纤级联了单模微机电(MEMS)光开关(A1、A2)。单模微机电(MEMS)光开关(A1、A2)属于可选部分，用来开关切换波长很接近的单模光束，可根据实际需要灵活搭配。单模微机电(MEMS)光开关(A1、A2)允许通过图1中单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5进行驱动控制。单模微机电(MEMS)光开关(A1、A2)需要与第一光纤耦合器(41、42)输入端的工作波段匹配。

与图1相比，图2也可以用来简单扩展通道数量。图1与图2中所示的激光选择光开关光学单元4部分属于集成部分，各光学元件均合理配置，固定在光学底座上，构成单个功能模块。模块中自由空间光路均预先准直好光路，允许用户端即插即用。激光选择光开关光学单元4可以增加更多光纤耦合通道，不限于示意图中三路通道(由三个光纤耦合器(41、42、43)和三个二向色反射镜(44、45、46)构成)。图2中的A部分属于可选模块，可根据用户需要灵活配置。

需要说明的是，单模宽带多波长激光选择光开关光学单元4需要驱动信号(比如微波信号或数字逻辑电平)选择和改变光学通道。其中，AOTF需要微波信号驱动，而MEMS机械开关只需要数字逻辑电平驱动，微波信号和数字逻辑电平均由激光选择光开关驱动电路单元5进行提供。

本发明实施例中不限定单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5的结构，可选的，如图3所示，为本发明实施例提供的一种单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元具体结构，包括：直接数字式频率合成器(DDS)51、微处理器52和电源53。微处理器52通过总线20与直接数字式频率合成器51通信，使得直接数字式频率合成器51通过SMA微波输出端口54产生特定频率和功率的微波信号。微处理器52通过数字I/O接口55A可以与外部的个人计算机通信或其他结构进行通信，通过数字I/O接口55B控制图2中MEMS光开关(A1、A2)。电源53提供直接数字式频率合成器51，微处理器52以及数字I/O接口(55A、55B)所需要的电压和电流。

本发明实施例提供的激光频率测量装置，包括激光选择光开关光学单元、激光选择光开光驱动单元、波长计和宽带光纤，其中，激光选择光开关光学单元包括声光可调滤波器(AOTF)，利用声光可调滤波器的波长选择特性，实现宽带单模多波长激光光束分时切换选择，采用声光可调滤波器代替现有技术中的多模MEMS光开关，从而实现宽带单模多波长激光频率测量。

频率稳定在激光光源的应用中具有日益广泛的需求和价值。例如光通信中波分复用，为避免通道窜扰，频分复用技术要求光发射机具有很高的频率稳定性，要求原子分子光学中激光频率与跃迁能级共振高度稳定，作为下一代频率基准的原子光钟甚至要求将激光频率稳定至毫赫兹(mHz)量级。

激光频率稳定一般采用被动稳频和主动稳频的方式。由于影响激光频率稳定的因素很多，如温度、机械振动、注入光电流(半导体激光器)等，被动稳频方式仅能实现激光频率的初步稳定。主动稳定频率方式一般利用一些精度很高的频率基准作为参考频率，比如原子或者分子能级跃迁频率，高精细度超稳腔共振频率等产生频率误差信号，进而把激光器频率稳定至参考频率。主动稳频方式可以实现极高的频率稳定度，通常可以做到兆赫兹(MHz)量级甚至更低。

基于上述测量装置，本发明实施例还提供一种激光频率稳定装置，包括上述激光频率测量装置。需要说明的是，本实施例中为方便说明激光频率稳定装置的作用，在以下附图中均画出了单频激光器的结构，但本发明实施例提供的激光频率稳定装置并不包含单频激光器。在实际使用过程中，可以将本发明实施例提供的激光频率稳定装置与现有技术中的单频激光器连接后，激光频率稳定装置对所述单频激光器进行频率稳定，所述频率稳定包括频率锁定和扫频。

请参见图4，图4为本发明实施例提供一种激光频率稳定装置的结构示意图；需要说明的是，本实施例中，波长计6为集成有反馈电路单元的波长计；反馈电路单元用于接收波长计的测量结果，并输出反馈电信号至外部单频激光器，以稳定所述单频激光器输出的激光光束的频率。需要说明的是，所述反馈电信号可以是频率误差电信号，也可以是比例积分微分(PID)电信号，本实施例中对此不做限定，当所述反馈电信号为比例积分微分电信号时，所述反馈电路单元为PID反馈控制单元。当所述反馈电信号为频率误差电信号时，可以通过在单频激光器中集成PID反馈控制单元实现频率稳定。

具体地，如图4所示，单频激光器(1、2、3)的光信号分别通过单模光纤(7、8、9)输入到激光选择光开关光学单元4中，其中，激光选择光开关光学单元为单模宽带多波长激光选择光开关光学单元。本发明实施例中不限定单频激光器的输出光波长，可选的，本实施例中单频激光器(1、2、3)输出光波长差别很大，如200nm。需要说明的是，每个单频激光器(1、2、3)输出光波长需与与其相连的单模光纤(7、8、9)的工作波段以及单模宽带多波长激光选择光开关光学单元4的输入端口的波长范围匹配。单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5通过单模宽带多波长激光选择光开关驱动电信号10对单模宽带多波长激光选择光开关光学单元4进行驱动控制，使得单模宽带多波长激光选择光开关光学单元4分时输出单频激光器(1、2、3)中的频率激光。

单模宽带多波长激光选择光开关光学单元4输出光信号通过单模宽带光子晶体光纤15接入波长计6，本实施例中波长计6为高精度波长计。高精度波长计6通过波长计多通道测量寻址(同步)信号11与单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5进行寻址(同步)，使得高精度波长计6获取相应通道激光信号。高精度波长计6对输入激光信号进行波长(频率)测量，经过PID反馈控制单元生成比例积分微分反馈电信号(12、13、14)，并将比例积分微分反馈电信号(12、13、14)分别送回对应的单频激光器(1、2、3)频率控制电路(一般通过压电陶瓷控制调节激光器输出光波长)进行频率稳定或控制。

在本发明实施例中，高精度波长计6集成有反馈电路单元，能够直接输出反馈电信号。反馈电信号可以是频率误差信号，也可以是PID(比例-积分-微分)调节信号，取决于实际应用需要。

需要说明的是，单模宽带多波长激光选择光开关光学单元4的内部结构可以如图1中的激光选择光开关光学单元4所示，也可以如图2中的激光选择光开关光学单元4所示，本实施例中对此不做限定，对于各通道波长相差较大(>1nm)的应用，优选采用图1所示的激光选择光开关光学单元4，对于各通道波长相差较小(≤1nm)的应用，优选采用图2所示的激光选择光开关光学单元4，本实施例中激光选择开关光学单元根据实际需求进行选择。

本发明实施例中并不限定所述分时测量通道的数量，目前商用高精度波长计允许分时测量8个通道。本实施例中以分时测量三通道光波长(频率)为例进行说明，但并不限定本发明实施例中的通道数量，可以根据实际需求进行选择设置。

本发明实施例提供另一种激光频率测量装置，与图1中所示的激光频率测量装置不同的是，单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5与高精度波长计6之间还包括个人计算机16。本发明实施例同样提供另一种激光频率稳定装置，其结构示意图，如图5所示。

个人计算机16允许软件程序与高精度波长计6通过波长计串口通信17进行通信，也可以通过光开关串口通信18与单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5通信。若通过软件程序寻址单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5，波长计多通道测量寻址(同步)信号可以不用施加，此时，反馈电信号(12、13、14)依赖于软件时间精度。由于高精度波长计6测量时间为毫秒级别，软件时间精度可以进行提供。

与上一实施例同样的，本实施例中高精度波长计6集成有反馈电路单元，能够直接输出反馈电信号(12、13、14)。反馈电信号(12、13、14)可以是频率误差信号，也可以是PID(比例-积分-微分)调节信号，取决于实际应用需要。

请参见图6，图6为本发明实施例提供一种激光频率稳定装置的结构示意图；激光频率稳定装置包括多通道DAC数据采集硬件19和带有个人计算机的激光频率测量装置，多通道DAC数据采集硬件19包括输入接口和输出端；计算机16分别与波长计6的输出端、激光选择光开关驱动电路单元5、多通道DAC数据采集硬件19的输入接口相连，实现波长计6、激光选择光开关驱动电路单元5和多通道DAC数据采集硬件19之间的通信；多通道DAC数据采集硬件19的输出端用于输出反馈电信号至外部单频激光器，以稳定单频激光器输出的激光光束的频率。即本实施例中，多通道DAC数据采集硬件19具有输出反馈电信号的功能，因此，波长计6不需要集成反馈电路单元。

也即在本发明实施例中，高精度波长计6不具有多通道DAC数据输出功能，或者功能有限。图6中个人计算机16带有独立的多通道DAC数据采集硬件19，如PCI数据采集卡，或者USB采集卡等。通过多通道DAC数据采集硬件19生成反馈电信号(12、13、14)。此时，波长计测量结果需要个人计算机通过软件调用方式利用波长计串口通信17获取。个人计算机16与多通道DAC数据采集硬件19之间通过总线20相连，进行通信。

同样的，所述反馈电信号(12、13、14)可以是频率误差信号，也可以是PID(比例-积分-微分)调节信号，取决于实际应用需要。本实施例中对此不做限定，当所述反馈电信号为比例积分微分电信号时，所述多通道DAC数据采集硬件具有集成有PID反馈控制单元。当所述反馈电信号为频率误差电信号时，可以通过在单频激光器中集成PID反馈控制单元实现频率稳定。

在本发明其他实施例中，多通道DAC数据采集硬件19也可以直接与单模宽带多波长激光选择光开关驱动电路单元5和高精度波长计6进行串口通信，如图7所示，激光频率稳定装置包括：多通道DAC数据采集硬件19和不包含个人计算机的激光频率测量装置；多通道DAC数据采集硬件19包括第一接口、第二接口和输出端；其中，第一接口与波长计6的输出端相连；第二接口与激光选择光开关驱动电路单元5相连；多通道DAC数据采集硬件19用于实现波长计6和激光选择光开关驱动电路单元5之间的通信，并通过多通道DAC数据采集硬件19的输出端输出反馈电信号至外部单频激光器，以稳定单频激光器输出的激光光束的频率。

同样的，所述反馈电信号(12、13、14)可以是频率误差信号，也可以是PID(比例-积分-微分)调节信号，取决于实际应用需要。本实施例中对此不做限定，当所述反馈电信号为比例积分微分电信号时，所述多通道DAC数据采集硬件具有集成有PID反馈控制单元。当所述反馈电信号为频率误差电信号时，可以通过在单频激光器中集成PID反馈控制单元实现频率稳定。

本发明实施例中，具体采用那种通信方式，主要取决于多通道DAC数据采集硬件19数字通信接口的功能，根据数字通信接口功能不同，采用不同的结构。

本发明提供的激光频率稳定装置，包括上面实施例所述的激光频率测量装置和反馈电路单元，所述反馈电路单元可以集成在所述波长计中，也可以为外加的一个模块，如多通道DAC数据采集硬件，从而能够输出反馈电信号，用于稳定外部连接的单频激光器输出的激光光束的频率，实现单频激光器的频率稳定，所述频率稳定包括频率锁定和扫频。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。