本公开涉及激光，尤其涉及一种激光器频率锁定电路。
背景技术：
1、磁强计是磁探测和地面磁场观测的基础仪器，其性能直接决定了磁场测量的精度。opm(optical-pumping magnetometer，光泵磁强计)指的是一类利用光泵浦效应极化原子并通过外加射频场破坏极化状态的方法实现磁场测量的磁强计，其中，被极化的原子可以为铯原子。
2、在设计光泵磁强计时，可以采用光束发散角小、功耗低的单模vcsel(vertical-cavity surface-emitting laser，垂直腔面发射激光器)激光器作为磁强计泵浦光源。垂直腔面发射激光器单模特性长时间稳定，偏振稳定，不会出现跳模以及功率跳动，能在高温状态下实现单模窄线宽激光的稳定输出。在实际应用中可以选取输出功率小于2w，光斑直径测量为3mm，出射波长能够与铯原子共振的垂直腔面发射激光器。
3、激光器在运行过程中会受到外界环境温度、振动和电磁的影响，从而导致激光器线宽较宽、中心频率存在漂移，进而影响磁强计等精密测量领域应用的测量精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种激光器频率锁定电路，以解决现有技术中激光器线宽较宽以及中心频率存在漂移的问题。
2、为实现上述目的，本公开采用的技术方案是：
3、本公开实施例提供一种激光器频率锁定电路，该激光器频率锁定电路包括：激光信号采集电路，用于采集激光器出射的激光通过光介质后的光线的饱和吸收光谱信号并进行模数转换，得到吸收光谱数字信号；参考信号源，用于生成具有设定频率的调制参考信号；相敏检波电路，用于根据吸收光谱数字信号和调制参考信号得到频率误差信号；模拟pid控制电路，用于根据频率误差信号进行比例积分微分pid控制，得到稳频控制信号，并将稳频控制信号传输至激光器的控制端，以使得激光器的控制端根据误差信号控制激光器频率锁定在设定频率对应的频率宽度范围内。
4、在一个实施例中，激光器包括垂直腔面发射激光器。
5、在一个实施例中，相敏检波电路包括相连接的差分放大器和低通滤波器。
6、在一个实施例中，差分放大器包括ad630。
7、在一个实施例中，低通滤波器包括有源rc低通滤波器。
8、在一个实施例中，激光信号采集电路包括光电探测器和模数转换器。
9、在一个实施例中，模拟pid控制电路包括由操作放大器实现的比例部分、由积分电路实现的积分部分和由rc电路实现的微分部分。
10、在一个实施例中，参考信号源包括直接数字频率合成信号发生器。
11、在一个实施例中，模数转换器包括ad7799。
12、在一个实施例中，光介质包括原子蒸气。
13、本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本公开实施例的激光器频率锁定电路根据饱和吸收光谱信号和调制参考信号进行相敏检波，得到频率误差信号，并根据频率误差信号调整激光器频率，可以实现激光器的频率锁定，从而可以解决激光器线宽较宽、中心频率存在漂移的问题，进而提升磁强计的测量精度。
14、具体地，本公开实施例的技术方案中的激光器频率锁定电路包括激光信号采集电路、参考信号源、相敏检波电路和模拟pid控制电路。其中，激光信号采集电路可以对光线进行探测并进行模数转换，参考信号源可以生成调制参考信号，相敏检波电路可以根据吸收光谱数字信号和调制参考信号结合微分光谱技术获得频率误差信号；模拟pid控制电路可以对频率误差信号进行pid控制，得到并输出稳频控制信号，从而实现激光器稳频功能。该方案采用智能化频率锁定技术，通过负反馈实时时监测、动态调节激光器参数，保障激光器输出频率的稳定。该垂直腔面发射激光器应用在磁强计中时，可以提高磁场测量的精度。
1.一种激光器频率锁定电路，其特征在于，所述激光器频率锁定电路包括：
2.根据权利要求1所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述激光器包括垂直腔面发射激光器。
3.根据权利要求1所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述相敏检波电路包括相连接的差分放大器和低通滤波器。
4.根据权利要求3所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述差分放大器包括ad630。
5.根据权利要求3所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述低通滤波器包括有源rc低通滤波器。
6.根据权利要求1所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述激光信号采集电路包括光电探测器和模数转换器。
7.根据权利要求1所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述模拟pid控制电路包括由操作放大器实现的比例部分、由积分电路实现的积分部分和由rc电路实现的微分部分。
8.根据权利要求1所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述参考信号源包括直接数字频率合成信号发生器。
9.根据权利要求7所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述模数转换器包括ad7799。
10.根据权利要求1所述的激光器频率锁定电路，其特征在于，所述光介质包括原子蒸气。
