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龙图腾网获悉国科大杭州高等研究院申请的专利基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块及数字锁频系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116387956B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310222853.9，技术领域涉及：H01S3/13；该发明授权基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块及数字锁频系统是由王李金;马茹玉;梁新栋;李昊杰;汪国庆;贾建军设计研发完成，并于2023-03-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块及数字锁频系统在说明书摘要公布了：本发明基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块及数字锁频系统，包括由主控模块的FPGA实现的DDS、混频器、低通滤波器、PID滤波器单元、图像处理单元、锁频状态判别器、三角波生成器；所述DDS输出两路信号，一路信号直接输出，另一路信号与第一PD信号混频经低通滤波器得到误差信号后进入PID环路滤波器单元，输入的误差信号经多级滤波器后输出三路控制信号，分别对应不同执行机构；主控根据光斑图像的灰度分布和光斑外接矩形判断光斑模式、计算不同横模比例、估算透射光功率，腔后光斑图像信号与第二PD信号共同进入锁频状态判别器判断锁频状态和锁频质量，三角波生成器根据三角波信号以控制激光器扫频，提高了系统的集成度及锁频成功率，降低了操作复杂度。

本发明授权基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块及数字锁频系统在权利要求书中公布了：1.一种基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块，用于控制激光器数字锁频，其特征在于：所述基于PDH技术的激光器数字锁频主控模块包括利用FPGA实现的DDS、混频器、低通滤波器、PID滤波器单元、图像处理单元、锁频状态判别器、三角波生成器，所述DDS输出两路信号，一路信号直接输出，另一路信号与第一PD信号经混频器混频后，经低通滤波器得到误差信号后进入PID滤波器单元，通过PID滤波器单元解算误差信号，输入的误差信号经多级滤波器后输出三路控制信号，三路控制信号分别对应不同执行机构以适应不同稳频系统的频率控制；初步频率控制后，腔后光斑图像经图像算法处理单元进行滤波降噪、灰度变换、边缘检测处理后，主控模块根据腔后光斑图像的灰度分布和光斑外接矩形判断光斑模式、计算不同横模比例、估算透射光功率；同时，腔后光斑图像信号与第二PD信号经信号采集后共同进入锁频状态判别器判断锁频状态和锁频质量，三角波生成器根据锁频状态产生三角波信号以控制激光器扫频；所述PID滤波器单元由多个连续的一阶IIR滤波器串级组成，输入的误差信号经过PI、PI、PD、I、I多级滤波器算法分别输出不同控制信号到对应执行单元，误差信号进入PID环路滤波器单元后先进行比例调节以适应环路滤波器第一级积分的输入条件，对于存在闪烁频率噪声、随机行走频率噪声甚至更高频的噪声系统，加入至少两级积分环节进行抑制，三路控制信号至少分别对应PZT为主要执行机构的系统、AOM为主要执行机构的系统和温控为主要执行机构的系统，对于PZT为主要执行机构的系统，在原有比例、积分的输出再加一级积分以增加压电陶瓷对低频且幅度大的噪声抑制，对AOM为主要执行机构的系统，加入微分环节以增加反馈带宽，对温控为主要执行机构的系统，加入积分环节以抑制器件长期且缓慢的温度漂移，主控模块根据不同稳频系统的不同执行机构快速组合多级比例、积分、微分环节；根据抑制的噪声种类，判断PID滤波器单元加入的积分环节级数；根据执行机构的种类和特性，判断PID滤波器单元加入的控制环节和级数； 图像处理单元通过分析腔后光斑图像信号、光斑的模式构成，计算基模与高阶模式在透射光中的不同比例，以及估算透射光的功率，对光斑进行滤波降噪、灰度变换、边缘检测的图像算法处理。

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