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教師簽名一介二一.論文評閱人1:評閱人2:評閱人3:評閱人4:評閱人5:拼戲一一曰~乙尹、衡八并答辯委員會主席: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，原子頻標、引力波探測、物質波干涉測量、光學相干測量、超冷原子、量子信息、精密光譜等方向發(fā)展迅速，在這些領域都涉及到一種關鍵激光技術—激光穩(wěn)頻鎖相技術，本文以外腔半導體激光為例討論此項技術。首先從物理基礎出發(fā)分

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

3、，此外還對調制轉移穩(wěn)頻法做了較深入分析，并作了相關計算機模擬，為實驗設計提供參考。本文第四章重點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控制器可以和計算機連接，實現(xiàn)了由計算機控制鎖相過程，調節(jié)參數(shù)，操作十分方便，數(shù)字PID控制激光鎖相在國際國內也算嘗試之舉。關鍵詞:半導體激光器、鎖相環(huán)、激光穩(wěn)頻、飽和吸收、PID、光鎖相環(huán)