激光锁频控制器又称激光稳频器,是一种用于稳定激光器振荡频率的设备,可将激光振荡频率锁定在理想的参考值内。激光锁频控制器核心组成包括误差信号检测模块、数字信号处理器、执行驱动模块等。
PDH激光锁频是业界主流激光稳频方案,原理是通过相位调制的方法检测出激光频率与腔体共振频率的偏差,生成对应的“误差信号”,再通过反馈控制系统实时纠正激光的频率,使其锁定在腔体的共振频率上。
激光的频率稳定性是决定系统性能的核心要素,但激光振荡频率对环境极其敏感,外部环境的温度波动、驱动电流噪声、机械振动等因素均会使激光频率偏移,导致精密测量失效。近年来,随着科技不断进步,光学设备性能要求也越来越高,高精度激光锁频需求随之快速释放。
饱和吸收池或高精细度腔体等传统锁频方法存在调校困难、光路复杂、难以覆盖宽波长范围等局限。相比之下,激光锁频控制器具有抗外界干扰能力强、频率稳定度极高、响应速度快、适配性强等优势,可用于引力波探测、量子光学、量子计算、相干通信、量子精密测量、精密光谱、原子钟等领域。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年激光锁频控制器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,激光锁频控制器的应用分为科研实验和工业应用两大板块。在科研端,高校实验室、科研院所、国家计量院等是激光锁频控制器主要用户群体。在工业端,量子计算、量子测量、引力波探测等领域正释放激光锁频控制器市场增量需求。
激光锁频控制器技术壁垒高,在国际市场上,相关供应商包括德国TEM公司、日本Santec公司、美国Vescent Photonics、Thorlabs等。日本Santec公司的锁频控制器LLP-100具有灵活、高效、即插即用等特点,支持PDH锁定、气体吸收边带锁定、光频梳参考锁定三大锁频模式。
新思界
行业分析人士表示,激光锁频控制器是量子科技成果转化的基础工具之一,国产化突破意义重大。近年来,随着研究深入、技术突破,我国激光锁频控制器国产化替代进程加快,相关企业及研发单位包括上海频准激光科技股份有限公司、天津集智航宇科技股份有限公司、中国科学院精密测量科学与技术创新研究所等,其中天津集智航宇科技可提供包含超稳腔、全数字激光自动锁频控制器等在内的超稳系统。
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