结合塞曼效应与饱和吸收技术的DFB激光稳频系统的设计

本文介绍一种利用塞曼效应与饱和吸收相结合的技术提取激光频率误差信号的方法,利用数字PID控制技术,伺服反馈于DFB激光器的电流调制端实现慢环控制,模拟PI反馈于激光器FET电流控制端,实现快环控制,从而实现DFB激光器的稳频和线宽压窄。系统的激光频率锁定在铯原子D2饱和吸收谱线F=4→F’4,5交叉线上,频率峰-峰（p—p）起伏约为1．6MHz,相对频率起伏为4．5×10^-9,满足小型喷泉钟的使用要求。     

~(127)I_2稳定的633nm氦氖激光的频率、谱线宽度与碘压、调制幅度和输出功率的关系的测量(英文)

我们测量了~(127)I_2稳定的633nm氦氖激光的频移和谱线宽度,测量结果说明了它们与碘压、调制幅度和激光输出功率之间的依赖关系。谱线宽度是用三次谐波锁定技术测量的。频率依赖于碘压和调制幅度的关系与其他研究所的结果相类似。各台激光器的功率位移系数不同。当两台激光器的谱线宽度接近相等时,它们之间的频率在±5kHz以内。在上述实验条件下的碘压为17.3Pa,调制幅度为6MHz。文中对实验结果进行了分析和讨论。     

一种锁定半导体激光器频率的新方法

报道了一种实现半导体激光器频率锁定的新方法:通过交流磁场对法拉第反常色散光学滤波器(FADOF)的透射谱进行调制,将半导体激光器的频率锁定在FADOF的透射谱上。在B=1.76×10~(-2)T、T=120℃条件下,利用一阶导数稳频技术,测得1s和10s取样时间的频率稳定度分别为1.5×10~(-10)和5.8×10~(-11)。     

半导体激光器稳频综述

在冷原子干涉实验中需要用激光冷却并操控原子,因此对半导体激光器频率的稳定性要求较高。由于半导体激光器本身线宽较大,功率稳定性差,还可能产生慢漂和跳模等现象,故需对半导体激光器进行稳频。本文介绍了饱和吸收谱稳频、波长调制稳频、调制光谱稳频、调制转移光谱稳频、双色激光稳频、频率电压转换稳频6种冷原子干涉实验中常用的稳频方法,分别阐述了各方法的原理、特点、适用领域,为半导体激光器的实际应用提供了参考。     

偏频锁定0.633μM碘吸收稳频激光

为了满足大尺寸精密干涉测量对干涉信号的信噪比要求，我们研制了偏频锁定氦氖０．６３３μｍ碘吸收稳频激光器，该系统激光的频率不稳定度为５．５×１０－１２（τ＝１０ｓ），系统的频率再现性为４×１０－１１，可连续锁定６个小时以上，无调制输出功率大于０．８ｍＷ。     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

Nd:YVO_4/KTP激光碘分子超精细光谱和稳频研究

用Nd :YVO4/KTP腔内倍频环形激光器产生的 5 32nm波长激光 ,探测到了波长在 5 32 .170nm至 5 32 .2 0 0nm范围的一系列碘的多普勒吸收谱线和饱和吸收谱线。理论计算出相应的波长值和超精细谱线结构参数。理论计算值与实验测量数据在较高的精度内相一致。用三次谐波锁定的稳频电路实现了该激光器在碘饱和吸收线超精细分量上的频率稳定。     

激光数字可调谐偏频锁定系统

一、前言激光偏频锁定技术是将稳定激光的成果推广应用的一项关键技术。工作激光器通过偏频锁定与高稳定激光保持一定的频差,它具有与稳定激光器相同的频率稳定度,而且输出功率可以很大,频率可以调谐。这些特点正是干涉测量或光谱测量中所期望的。可调谐偏频锁定可以采用模拟和数字的两种方案,为便于在我国推广应用,我们设计了一种简易的数字可调谐偏频锁定系统,它的额定最大偏频值为100MHz,面板上×2开关可将偏频值增加一倍,最大偏频范围可扩大到200MHz。偏频值按十进制分三档。捕捉时间小于100毫秒,并附有自动搜索电道,使用较方便。     

调频光纤陀螺中的集成光学频移器

报道了一种在Ｙ一切铁扩散ＬｉＮｂＯ３平板光波导上制作的调频光纤陀螺用集成光学频移器。它由一对球面波导短程透镜和两个声表面波声光调制器组成。频移宽度为１０ＭＨｚ，调制器的中。Ｃ频率为１０７ＭＨｚ，驱动功率为２００ｍＷ。     

飞秒激光器脉冲重复频率的锁定技术研究

介绍了光纤飞秒激光器脉冲重复频率锁定技术的应用背景及其原理,并设计了一套可快速实现重频锁定的实验装置,最终将激光器的脉冲重复频率锁定到铷原子钟上,使飞秒激光器的脉冲重复频率获得和原子钟同样的稳定度;通过计数器采集锁定后激光器的脉冲重复频率数据,使用Allan方差给出了稳定度评价,对激光器脉冲重复频率锁定前后的稳定度进行了对比。实验证明,自主设计的实验装置可以实现锁定功能,具有很好的实用价值。     

拉线传感器变角度工作条件下的校准

为了解决静强度变形测量试验中,拉线传感器两维角度偏转引入的测量问题,采用转台提供标准偏转角度、拉线传感器正交安装测试的方法,突破了变角度工作条件下的拉线传感器校准技术,提出了基于正交安装的灵敏度系数校准方法,构建了校准装置,并通过两个正交方向的灵敏度系数合成,提出了拉线传感器正交误差模型的建立方法,最终为拉线传感器变角度工作条件下的现场误差测算提供了方案,实现了静强度试验中变形量测量的快速评定。拉线传感器校准方法的探索,对其在测试领域的应用起到了促进作用。     

1.5μm光纤通信波段乙炔稳频激光技术研究进展

1.5μm乙炔饱和吸收谱线是国际计量委员会(CIPM)正式推荐的光纤通信波段复现‘米’定义的频率参考标准。乙炔稳频激光依据稳频方法可分为线性吸收和饱和吸收两大类,饱和吸收相比线性吸收,能够消除乙炔分子的多普勒效应,获得线宽更窄、频率稳定度和复现性更高的稳频激光,1s频率稳定度能够达到10^-13量级,波长漂移为10^-12量级。利用13C2H2(ν1+ν3)P(16)谱线,研发的微型气室有望实现稳频激光的全光纤链路传播,为高度集成化、抗干扰能力强的稳频激光源提供了新的发展方向。高性能的1.5μm近红外稳频激光直接为密集波分复用系统、精密光纤传感等多个领域提供波长参考源,结合飞秒激光频率梳技术可进一步完善光纤通信中激光波长量值传递溯源体系,提升激近红外波段光波长的测量能力,为光纤波段的精密测量提供量值保障。     

Tunable diode-laser absorption measurements of NO(2) near 670 and 395 nm

Two single-mode diode lasers were used to record high-resolution absorption spectra of NO(2) (dilute in Ar) near 670.2 and 394.5 nm over a range of temperatures (296 to 774 K) and total pressures (2.4 × 10(-2) to 1 atm). A commercial InGaAsP laser was tuned 1.3 cm(-1) at a repetition rate of 1 kHz to record the absorption spectra near 670.2 nm. In separate experiments with a prototype system, an external-cavity GaAlAs laser was frequency doubled with a quasi-phase-matched LiNbO(3) waveguide and tuned 3.5 cm(-1) to record absorption spectra near 394.5 nm. Variations of the spectral absorption coefficients with temperature and pressure were determined from measured spectra.     

Optically pumped rubidium as a frequency standard at 196 THz

The performance of 196.0-THz (1529-nm) DFB lasers frequency-locked to absorption lines of a rubidium vapor optically pumped at 384.2 THz (780.2 nm) is studied. The absorption profiles of the pumped vapor are measured under various conditions and compared with theoretical predictions. A bright resonance resulting from the cascade of two cycling transitions is characterized both experimentally and theoretically. The measured frequency stability of a DFB laser frequency-locked to this line reaches a level of 2×10^-10 for an averaging time of 100 s when compared to a similar laser locked to an acetylene line     

RTV导电硅橡胶的制备与配方优化设计

通过硅氢加成反应合成一种新型醇型六官能度乙撑硅氧烷。用FT—IR和GC—MS来表征合成的硅烷交联剂。以此六官能度乙撑硅氧烷作为交联剂,与107胶、填料、乙炔炭黑,催化剂配混,制备双组分脱醇型RTV导电硅橡胶。通过正交实验设计法对硅橡胶的导电性进行以及综合性能加以研究。结果表明气相SiO2以及乙炔碳黑对硅橡胶的导电性能和其它几项性能影响显著。较佳的配方是：乙炔碳黑75份,气相SiO2 5．0份,新型胶联剂2．0份,结构控制剂为2．9份。     

~85Rb原子D_2线饱和吸收谱稳定半导体激光频率

用780nm AlGaAs半导体激光器和差分放大技术,观测了~(85)Rb原子D_2线(5S_(1/2)-5P_(3/2))B分量(5S_(1/2),F=2→5P_(3/2),F=1,2,3)的消多普勒饱和吸收谱。利用一阶导数和三阶导数稳频技术,实现了对AlGaAs半导体激光的稳频,对于1s和10s的取样时间,频率稳定度可达10~(-10)～10~(-11)。     

532 nm Nd:YVO4/KTP激光器的I2分子吸收谱线的观测及频率稳定的研究

激光二极管抽运的固体激光器可用于光学计量,长度测量,相干光通信,激光雷达等方面,高精度应用要求激光器的频率稳定。碘分子在５３２ｎｍ附近在上百条强的吸收谱线,采用单频Ｎｄ;ＹＶＯ４／ＫＴＰ激光对碘的一些吸收谱线作了观测,并进行了激光频率稳定的研究,这些吸收谱线是１９９７年９月国际米定义咨询委员会推荐作为频标的９组５３２ｎｍ碘吸收谱线之外的新的参考谱线。     

宽带可调谐光源瞬时波长测量方法研究

激光波长作为“米”基准的重要实现途径之一，其量值准确性在计量校准、精密测量以及光谱探测等领域具有十分重要的意义。目前基于标准物质吸收谱线的波长基准仅能用于单一波长的计量校准，对于宽带光源波长校准手段有限。本文开展宽带连续调谐激光波长校准技术研究，利用飞秒激光频率梳宽光谱、光频可溯源至原子频率标准、稳定性高的特点，对宽带调谐光源在调谐输出时的连续光波长进行测量，最终实现了1 nm带宽下可调谐激光器调谐输出过程中瞬时值的测量，并利用该结果对可调谐激光器在121 GHz带宽的调频非线性度进行了评价。     

Infrared intracavity laser absorption spectroscopy with a continuous-scan Fourier-transform interferometer

High-quality broadband infrared high-resolution spectra were obtained by use of the intracavity laser absorption spectroscopy technique with a Ti:sapphire laser in combination with a continuous-scan Fourier-transform (FT) interferometer. With electronic filtering used to smooth out the fluctuations of the laser power, the absorption of atmospheric water vapor in the range of 12,450-12,700 cm(-1) was recorded at a resolution of 0.05 cm(-1). A signal-to-noise ratio of greater than 300 was observed in this spectrum, corresponding to a minimum detectable absorption of approximately 2 x 10(-9) cm(-1). Comparison with previous measurements by use of a conventional FT technique shows that this method gives absorption spectra with highly accurate line positions along with reasonable line intensities. Investigation of the evolution of intracavity laser absorption spectra with the generation time is also shown to be possible with a continuous-scan FT spectrometer by use of the interleave rapid-scan method.     

全固态飞秒光学频率梳研究进展及展望

自1999年至今,光学频率梳（Optical Frequency Comb,OFC）经历了二十多年的快速发展。基于飞秒激光的光学频率梳在频率计量学、超快光谱学、光学频率标准、阿秒脉冲的产生、多脉冲时域合成等众多前沿研究领域中发挥了不可替代的作用。特别是继飞秒钛宝石激光频率梳、飞秒光纤激光频率梳之后,基于二极管激光直接泵浦的全固态飞秒激光频率梳由于兼具钛宝石激光噪声低、重复频率高,光纤激光结构紧凑、电光效率高的共同优势,引起了许多研究组的兴趣,并取得系列有意义的进展。本文综述了全固态光学频率梳的发展和已取得的典型应用,并结合笔者所在课题组取得的研究成果,对全固态光学频率梳未来的发展方向进行展望,为促进全固态飞秒锁模振荡器的发展提供借鉴。