2012-窄线宽激光器稳频控制技术的研究-110133443-林梦潺

窄线宽激光器稳频控制技术的研究关键词:窄线宽激光器PDH稳频共振频率数字信号处理伺服控制主要内容：窄线宽激光器作为现代科学技术发展成果的重要标志之一，在各种应用领域中，激光频率稳定度是一个相当重要的参数，，要得到稳定的频率输出就需要利用激光稳频技术，采取一定的措施来减小频率漂移PDH频率稳定技术是一个频率锁定反馈环。频率微小扰动的输入激光入射到FPI上，该腔作为一个频率标准。反射信号与瞬时频率误差成正比，与腔的稳定共振频率测量。误差信号经过模拟电子信号处理后反馈到频率移相器上，移相器调整入射激光频率消除频率误差达到锁频的目的。PDH技术是利用了反射光的相位信息产生准确的频率误差信号，在激光到达标准具前，利用一个电光相位调制器对入射光进行相位调制。调整相位调制器的调制深度，使得绝大部分的功率位于载波和一阶边带处。反馈控制系统能够自动补偿系统因受到内部或外部干扰而引起的系统误差，可有效提高系统精度和稳定度。该系统主要由控制对象、控制器、执行机构和反馈装置组成。在所研制的PDH稳频控制系统中，将Nd∶YAG单纵模全固态激光器作为控制对象和执行机构，基于DSP的数字电路模块作为控制器，高速光电探测器及模拟解调单元构成反馈装置，当激光器受到外界扰动时，激光的频率抖动信息由反馈装置发送到控制器，控制器将接收到反馈信息与设定值进行比较，根据偏差信息调整激光器的驱动信号，从而使激光频率趋于稳定。扫描激光器PZT，当激光频率扫描至FPI谐振频率附近时开启数字伺服控制，此时系统进入频率稳定状态，当激光频率扫描至FPI谐振频率附近时开启数字伺服控制，此时系统进入稳频状态实验装置：参考文献[1]A.S.Zibrov,R.W.Fox.R.Ellingsenetal..High-resolutiondiode-laserspectroscopyofcalciun[J].Appl.Phys.B.1994.59(3):327-331.[2]C.W.Oates,E.A.Curtis,L.Hollberg.Improvedshort-termstabilityofopticalfrequencystandrads:Approaching1Hzin1swiththeCastandardat657nm[J].Opt.lett.,2000.25(21):1063-1065.[3]H.Lin,T.Wang,T.W.Mossberg.Experimentaldemonstrationofswept-carriertime-domainopticalmemory[J].Opt.lett.,1995,20(1):91-93.[4]ChenXiangjun,ChenZllai,DaiYongjiangetalDevelopmentofthesolidlaserradar[J].InfraredandlaserEngineering,1998,27(6):24-28.[5]Yewei.ZhouKejiang.WangTaoetal..Researchonthestabilityoftheopticalsourceinfiberopticgyroscope[J].InfraredandlaserEngineering.1997.26(1):40-44[6]陈饪清,王静环.激光原理.浙江大学出版社,(1992).[7]周炳棍,高以智,陈惆嵘,陈家弊.激光原理.国防工业出版社,(2000).[8]江月松,阎平,刘振玉.光电技术与实验.北京理工大学出版社,(2000).[9]蓝信拒等.激光技术.科学出版社,(2003).[10]YeJun,DubeP,etal.,CPEM98,DC,USA.[11]EricD.Black.Anintroductiontopound-derver-halllaserfrequencystabilization.AmericanJournalofPhysics,69(1):79,2000