La estabilización de frecuencia de láser ultraestable mediante un algoritmo de desplazamiento medio mejorado
Autores: Fan, Le; Jiao, Dongdong; Liu, Jun; Chen, Long; Xu, Guanjun; Zhang, Linbo; Liu, Jie; Dong, Ruifang; Liu, Tao; Zhang, Shougang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La estabilización de frecuencia de láser ultraestable mediante un algoritmo de desplazamiento medio mejorado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Láseres ultraestables
Estabilización de frecuencia
Algoritmo de cambio medio
Controlador de retroalimentación
Señal de transmisión
Frecuencia del láser
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En muchos campos científicos, la operación continua de láseres ultraestables es crucial para las aplicaciones. Para acelerar el proceso de estabilización de frecuencia en caso de interrupciones inesperadas, se propone un enfoque de estabilización de frecuencia rápida basado en un algoritmo de cambio medio mejorado y se verifica con un sistema láser casero. Desarrollamos un controlador de retroalimentación de doble bucle para dirigir la frecuencia del láser con canales rápidos y lentos, respectivamente. En este estudio, se utiliza un algoritmo de cambio medio mejorado para buscar inteligentemente la señal de transmisión, lo que implica actualizar de forma adaptativa el radio de la ventana deslizante e incorporar una función de núcleo gaussiano para actualizar el vector de cambio. El número de puntos de bloqueo en los lados izquierdo y derecho del punto central determina la dirección de exploración para buscar rápidamente la señal de transmisión. El láser se interrumpe intencionalmente 306 veces en 10,000 s para evaluar el rendimiento de re-bloqueo. El tiempo de auto-bloqueo mediano del láser mejora de 16 s a 4 s. Al compararlo con otro sistema láser ultraestable, la inestabilidad de frecuencia del láser se mide en menos de 5 Hz y el ancho de línea es de 5 Hz. Este trabajo mejora la capacidad de adaptación y re-bloqueo del láser ultraestable en un entorno complejo.
Descripción
En muchos campos científicos, la operación continua de láseres ultraestables es crucial para las aplicaciones. Para acelerar el proceso de estabilización de frecuencia en caso de interrupciones inesperadas, se propone un enfoque de estabilización de frecuencia rápida basado en un algoritmo de cambio medio mejorado y se verifica con un sistema láser casero. Desarrollamos un controlador de retroalimentación de doble bucle para dirigir la frecuencia del láser con canales rápidos y lentos, respectivamente. En este estudio, se utiliza un algoritmo de cambio medio mejorado para buscar inteligentemente la señal de transmisión, lo que implica actualizar de forma adaptativa el radio de la ventana deslizante e incorporar una función de núcleo gaussiano para actualizar el vector de cambio. El número de puntos de bloqueo en los lados izquierdo y derecho del punto central determina la dirección de exploración para buscar rápidamente la señal de transmisión. El láser se interrumpe intencionalmente 306 veces en 10,000 s para evaluar el rendimiento de re-bloqueo. El tiempo de auto-bloqueo mediano del láser mejora de 16 s a 4 s. Al compararlo con otro sistema láser ultraestable, la inestabilidad de frecuencia del láser se mide en menos de 5 Hz y el ancho de línea es de 5 Hz. Este trabajo mejora la capacidad de adaptación y re-bloqueo del láser ultraestable en un entorno complejo.