飛秒光梳到超窄線寬激光鎖定的實(shí)驗研究.pdf

1、基本物理量的測量在基礎(chǔ)物理研究與測量應(yīng)用中有非常重要的作用，與頻率測量密切相關(guān)的光頻標(biāo)課題是當(dāng)前比較熱門的研究方向。光頻標(biāo)系統(tǒng)主要包括鐘激光，離子阱系統(tǒng)與光梳系統(tǒng)。為適應(yīng)課題組鋁離子光頻標(biāo)研究的要求，作者碩士課題的主要任務(wù)是將飛秒光梳系統(tǒng)鎖定至1068nm超窄線寬激光。
　　作者為深化對飛秒光梳的理解，就飛秒光梳的形成理論，鎖模過程與探測光梳兩個關(guān)鍵參量fr和fo進(jìn)行相應(yīng)的文獻(xiàn)調(diào)研；結(jié)合實(shí)驗室MenloSystems飛秒光梳實(shí)際系

2、統(tǒng)對實(shí)驗比較關(guān)注的飛秒光梳系統(tǒng)的線寬，光譜，電路控制等相關(guān)性能進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)測；以飛秒光梳系統(tǒng)為基本工具圍繞測量窄線寬激光頻率穩(wěn)定性，測量窄線寬1068nm激光的絕對頻率，測量鎂離子冷卻激光頻率穩(wěn)定性三個具體的應(yīng)用展開詳細(xì)的討論。
　　在設(shè)計飛秒光梳至超窄線寬激光鎖定方案上，對鎖定所需搭建高信噪比拍頻光路進(jìn)行相應(yīng)的理論計算與推導(dǎo)；對鎖定所需數(shù)字鑒相器進(jìn)行自主設(shè)計與制作，并給出電路板實(shí)測結(jié)果；對形成閉環(huán)鎖定過程中光梳反饋端相關(guān)參數(shù)進(jìn)行

3、了實(shí)測。
　　在實(shí)現(xiàn)飛秒光梳鎖定至超窄線寬激光實(shí)驗過程中，給出數(shù)字鑒相器鎖定光梳fo的秒穩(wěn)為1.3×10-7。在成功實(shí)現(xiàn)飛秒光梳至超窄線寬激光閉環(huán)鎖定實(shí)驗后給出內(nèi)環(huán)fb的秒穩(wěn)5.7×10-15，并與飛秒光梳鎖定至H鐘fb的秒穩(wěn)2.5×10-13進(jìn)行對比；運(yùn)用時間戳的頻率測量的方法給出飛秒光梳鎖定至H鐘，Cs鐘，1068nm超窄線寬激光時fb微秒量級的艾倫偏差的比較結(jié)果；利用相噪儀比較飛秒光梳鎖定至H鐘，1068nm超窄線寬激光時光