光电子技术稳频激光器内容摘要:

附近的漂移,而频率复现性则是指参考标准频率ν s 本身的变化。 例如这一台激光器与另一台激光器参考标准频率的不同,同一台激光器这一工作期间和另一工作期间参考标准频率的变化。 设参考标准频率ν s 的最大偏移量为  ss ’ ,则频率复现性以 sss / ‘ 度量。 当激光器应用于计量标准时,频率复现性也是影响精度的重要参量。 第 2章 基本原理与 总体设计 在激光精密计量、激光通信、高分辨光谱学等应用领域中,不仅要求激光是单品的,而且要求频率具有一定的稳定性。 对于普通自由运转的激光器,因为受到工作环境条件等影响,激光器输出频率往往是不稳定的,是以个随时间变化的无规律的起伏量。 要使激光频率稳定,就要利用各种稳频技术。 稳频原理与总体设计 一个普通自由运转的激光器,振荡频率可在原子谱线宽度范围内漂移。 例如HeNe 激光器,设其多普勒线宽Δν D= 109Hz,激光频率为ν = 1014Hz,则它的稳定度为Δν D/ν≈ 106 量级,这对于精 密测量来说是很不够的,因此要对其采取稳频措施。 稳频方法分为被动稳频方法和主动稳频方法两大类。 被动稳频不采用人为伺服控制,而是尽量将激光器与变化的外界环境隔离开来,如恒温、防震、选取小膨胀系数材料、采用稳压稳流电源等,可以减小外界环境对激光器的扰动。 这种稳频方法结构简单,使用方便,但稳定度不高,一般只能达到 107,提高到 108都很困难。 主动稳频是采用人为伺服控制的方法,其主要思想是,选取一个稳定的参考标准频率,采用电子学中伺服回路技术奖激光器频率锁定在这一频率上。 主动稳频很容易实现 108以上的稳定度,目前已有 1014的报导。 主动稳频的方法很多,对于不同类型、不同运转方式的激光器,采用的方法也不同,如 HeNe 激光器,常采用兰姆凹陷法 、饱和吸收法、塞曼效应法进行稳频,下面只介绍 兰姆凹陷 方法。 兰姆凹陷稳频 兰姆凹陷稳频法是以增益曲线中心频率(即兰姆凹陷底所对应的频率)ν 0作为参考标准频率,通过电子伺服系统控制激光器腔长,使频率稳定与ν 0处。 激光管用膨胀系数较小的石英做成外腔式结构,长。
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