半導(dǎo)體制冷式氦氖激光器穩(wěn)頻技術(shù)的研究.pdf

1、在精密計(jì)量中，通常采用激光的波長(zhǎng)作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)。但自由運(yùn)轉(zhuǎn)的氦氖激光器，光頻率（波長(zhǎng)）穩(wěn)定度僅為10-6，無(wú)法滿足超精密測(cè)量的要求。激光穩(wěn)頻技術(shù)的應(yīng)用就是為了得到波長(zhǎng)高穩(wěn)定的相干激光光源，從而提高測(cè)量精度，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。
　　基于橫向塞曼效應(yīng)的穩(wěn)頻激光器，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強(qiáng)，輸出功率大，差拍信號(hào)頻率低、易于接收和處理，可直接輸出相干性和偏振度都很好的線偏振光，便于測(cè)量偏振、雙折射等物理量。所以可用于生物檢測(cè)、偏振特性檢測(cè)

2、、膜厚測(cè)量、折射率測(cè)量、物體微小形變測(cè)量等方面。
　　本文介紹了氦氖激光器常用的穩(wěn)頻技術(shù)，重點(diǎn)研究塞曼效應(yīng)穩(wěn)頻技術(shù)，將縱向和橫向塞曼效應(yīng)激光器作了特點(diǎn)對(duì)比，分析了加熱和制冷兩種方式控制激光腔長(zhǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)，制定了使用半導(dǎo)體制冷器（TEC）控溫方案，既能克服加熱型控溫?zé)崃糠e累易失控的不足，也能解決風(fēng)冷型穩(wěn)頻精度低的問(wèn)題，還實(shí)驗(yàn)分析了激光管在不同條件下的溫度特性。在上述研究的基礎(chǔ)上，制定了半導(dǎo)體制冷式氦氖穩(wěn)頻激光器的總體方案。
　　

3、激光穩(wěn)頻系統(tǒng)分為主、從兩個(gè)控制部分，主控制部分實(shí)現(xiàn)激光穩(wěn)頻控制，從控制部分控制外殼溫度，用以減小外界環(huán)境對(duì)激光穩(wěn)頻控制部分的影響。系統(tǒng)硬件部分包括溫控機(jī)械結(jié)構(gòu)、拍頻信號(hào)采集電路、單片機(jī)控制與D/A轉(zhuǎn)換輸出電路、半導(dǎo)體制冷器驅(qū)動(dòng)電路、溫度測(cè)量電路；軟件部分包括單片機(jī)模糊PID穩(wěn)頻控制部分、上位機(jī)拍頻曲線與外殼溫度實(shí)時(shí)顯示程序。
　　儀器完成了設(shè)計(jì)、裝調(diào)、運(yùn)行任務(wù)，并對(duì)其頻率穩(wěn)定度進(jìn)行了實(shí)測(cè)，頻率穩(wěn)定度指標(biāo)為1.74×10-9，穩(wěn)頻時(shí)