激光穩(wěn)頻鎖相研究.pdf

1、激光穩(wěn)頻鎖相研究論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名一介二一.論文評(píng)閱人1:評(píng)閱人2:評(píng)閱人3:評(píng)閱人4:評(píng)閱人5:拼戲一一曰~乙尹、衡八并答辯委員會(huì)主席:委員1:委員2:委員3:委員4:委員5:氣二再一答辯日期:2010年6月4日摘要近年來(lái)，原子頻標(biāo)、引力波探測(cè)、物質(zhì)波干涉測(cè)量、光學(xué)相干測(cè)量、超冷原子、量子信息、精密光譜等方向發(fā)展迅速，在這些領(lǐng)域都涉及到一種關(guān)鍵激光技術(shù)—激光穩(wěn)頻鎖相技術(shù)，本文以外腔半導(dǎo)體激光為例討論此項(xiàng)技術(shù)。首先從物理基礎(chǔ)出發(fā)分

2、析了半導(dǎo)體激光穩(wěn)頻鎖相的可行性，它向外界提供了三個(gè)頻率控制接口—溫度、PZT和電流，分別響應(yīng)各種頻率的控制信號(hào)，使得激光器像電學(xué)中的Vco一樣，滿足激光穩(wěn)頻和鎖相的要求。電學(xué)鎖相環(huán)為激光鎖相提供理論計(jì)算模型和分析工具，在本文第二章中加以闡述。本文第三章總結(jié)了激光穩(wěn)頻實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，比較詳細(xì)地討論了飽和吸收穩(wěn)頻法、雙色穩(wěn)頻法和FvC穩(wěn)頻法，給出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中雙色穩(wěn)頻法和Fvc穩(wěn)頻法鎖頻初步結(jié)果為被鎖激光的線寬在20OKHz左右

3、，此外還對(duì)調(diào)制轉(zhuǎn)移穩(wěn)頻法做了較深入分析，并作了相關(guān)計(jì)算機(jī)模擬，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供參考。本文第四章重點(diǎn)介紹了兩套激光鎖相的方案—外差鎖相和分頻鎖相。這兩套裝置主要使用數(shù)字PID控制，可以加入模擬比例控制，實(shí)現(xiàn)相位漲落方差最小為0.03rad“，此外數(shù)字PID控制器可以和計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)了由計(jì)算機(jī)控制鎖相過(guò)程，調(diào)節(jié)參數(shù)，操作十分方便，數(shù)字PID控制激光鎖相在國(guó)際國(guó)內(nèi)也算嘗試之舉。關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體激光器、鎖相環(huán)、激光穩(wěn)頻、飽和吸收、PID、光鎖相環(huán)