半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻穩(wěn)相以及在原子光學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、半導(dǎo)體激光器以其體積小、壽命長(zhǎng)、輸出波長(zhǎng)可調(diào)、價(jià)格相對(duì)較低，并可采用簡(jiǎn)單的注入電流的方式來(lái)泵浦等特點(diǎn)，在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域均獲得了廣泛的應(yīng)用。在量子光學(xué)領(lǐng)域中，激光與原子相互作用的研究越來(lái)越受到重視，其中用的最多的激光就是半導(dǎo)體激光器。例如，近年來(lái)得到迅速發(fā)展的激光冷卻和俘獲原子技術(shù)，其中的激光大部分都是半導(dǎo)體激光器。為了滿足這些應(yīng)用的要求，人們提出了很多穩(wěn)定和改進(jìn)半導(dǎo)體激光器的新方法和新技術(shù)，如：外腔式半導(dǎo)體激光器、錐形放大器等。隨著

2、冷原子物理的發(fā)展，出現(xiàn)了冷原子鐘、冷原子干涉儀等一些高精尖的應(yīng)用。這些應(yīng)用對(duì)于激光器的頻率穩(wěn)定性，線寬，位相穩(wěn)定性等性能提出了更高的要求。本文正是在這樣的背景下，選擇了半導(dǎo)體激光的穩(wěn)頻和穩(wěn)相技術(shù)及其在原子光學(xué)中的應(yīng)用作為研究課題。以下是各章的主要內(nèi)容：
　　 第一章簡(jiǎn)要介紹了半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)、原理和工作特性；介紹了原子光學(xué)的發(fā)展以及近況；描述了目前原子光光領(lǐng)域十分熱門的冷原子干涉儀的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及應(yīng)用前景。分析了半導(dǎo)體激光

3、器在原子光學(xué)中的應(yīng)用，闡述了在半導(dǎo)體激光器中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)頻、穩(wěn)相的重要意義。
　　 第二章詳細(xì)地介紹了冷原子干涉儀的理論基礎(chǔ)、工作原理和實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)。詳細(xì)地描述了我們目前正在研究的冷原子干涉儀的實(shí)驗(yàn)方案和進(jìn)展情況，包括真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與加工、二維與三維磁光阱構(gòu)建以及電子控制系統(tǒng)的研制。
　　 第三章對(duì)冷原子干涉儀所需的激光系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，提出了相應(yīng)的激光器的具體的技術(shù)指標(biāo)的要求。根據(jù)這些技術(shù)指標(biāo)，分析了現(xiàn)有的一些激光穩(wěn)頻、

4、穩(wěn)相的方法和技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了一些改進(jìn)的方法和途徑。提出相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻、穩(wěn)相以及移頻的方案。詳細(xì)介紹了相關(guān)設(shè)備的工作原理和構(gòu)造，尤其是我們自行改進(jìn)和創(chuàng)新的部分。
　　 第四章對(duì)相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻、穩(wěn)相以及頻率調(diào)諧的方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，自行制作了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)處理。具體分析了實(shí)驗(yàn)裝置是否能夠滿足冷原子干涉儀的技術(shù)指標(biāo)的要求，并且對(duì)不能完全滿足的技術(shù)指標(biāo)提出了改進(jìn)的的方案