碘分子532nm激光稳频系统的参数优化

根据FM光谱通过吸收介质后,经检测、相干解调的理论分析,建立了线性吸收稳频的数学模型;得到不同调制频率和调制度的误差控制信号。由此给出用于碘分子线性吸收激光稳频的最佳调制频率和最佳调制度。     

小型化碘稳频532nm固体激光器

传统532nm波长碘稳频固体激光频标装置虽然能达到很高的频率稳定度和不确定度,但装置比较庞大,不便搬运。而对于一些对激光频率稳定度要求不高的实际应用,如绝对重力仪等,缩小装置的体积以易于搬运,成为更为关注的因素。建立一套小型化532nm固体激光器,该系统体积小巧,易于搬运。通过与原有碘稳频532nm固体激光标准装置的进行拍频测量实验,得到1s的阿伦偏差为2.4×10-12,并计算得到该激光器的频率绝对值为563260223436kHz,对应的频率不确定度为52kHz(包含因子k=2)。该系统已被用于中国计量科学研究院的绝对重力仪中。     

半非平面单块固体环形激光器研究

提出了一种Nd :YAG晶体半非平面单块固体环形激光器。证明了它能保持较宽的加工释放公差和在低磁场强度下稳定单向运转。在一定程度上兼有国际上流行的非平面和准平面单块环型激光器的优点 ,并在一定程度上克服了两者存在的不足。我们在 10 64nm波长上证明了这一方案。观察到了反映单块有较宽释放公差的光束收敛特性和低于 0 1T磁场下稳定的激光单向运转。获得了 1 6W单模连续输出功率 ,激光斜效率达到 50 % ,总光—光转换效率超过 50 % ,观察到的单模连续调谐范围 60GHz。     

方波调制射频激励波导CO_2激光器输出特性的实验研究

本文实验研究了影响方波调制射频波激励波导 CO_2激光器输出特性的因素。在实验上获得了平均功率5W,峰值功率500W 的高重复频率输出。     

半非平面单块激光器快速频率调谐的实验研究

在半导体激光器抽运的Nd∶YAG晶体半非平面单块固体环形激光器上 ,采用粘贴压电陶瓷 (PZT)的方法实现了快速激光频率调谐。对尺寸为 13mm× 14mm× 3mm的单块激光器粘贴了厚度为 0 5mm压电陶瓷 ,并观测两台单块激光器之间的拍频信号。当调制频率小于 10 0kHz时 ,对压电陶瓷施加峰值为 5V的正弦调制信号 ,可观测到大于 10MHz的马鞍形展宽拍频信号 ,对应的PZT调谐系数大于 1MHz/V。当调制信号频率过高时 ,例如频率大于 10 0kHz,拍频信号变得非常不稳定 ,说明激光频率产生了明显的漂移 ,且拍频信号展宽的形状也发生了变化 ,拍频信号的中心部分由凹陷变为凸起。实验观测到的调制响应带宽约为 10 0kHz。     

半非平面单块固体环形激光器研究

提出了一种Nd:YAG晶体半非平面单块固体环形激光器。证明了它能保持较宽的加工释放公差和在低磁场强度下稳定单向运转。在一定程度上兼有国际上流行的非平面和准平面单块环型激光器的优点，并在一定程度上克服了两者存在的不足。我们在1064nm波长上证明了这一方案。观察到了反映单块有较宽释放公差的光束收敛特性和低于0．1T磁场下稳定的激光单向运转。获得了1．6W单模连续输出功率，激光斜效率达到50％，总光-光转换效率超过50％，观察到的单模连续调谐范围60GHz。     

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。     

532 nm碘分子光频标

建立了两套可搬运型碘分子稳频的532 nm固体激光频标装置,其中一套采用了自行研制的半非平面单块固体环形激光器作为光源,在该激光器中采用密封隔离罩消除了气压抖动造成的影响。在两套装置中,利用折叠光路实现了4倍碘室长度的1.8 m的实际光学吸收程,大大提高了误差信号的信噪比。设计并建立了主动温度反馈控制系统,有效抑制了电光相位调制器中剩余幅度调制的变化。两套系统频率同时锁定在碘分子的超精细谱线R(56)32-0的a10分量上。连续不间断15×104s的拍频测量结果表明:1 s采样时间的激光频率稳定度的Allan方差优于2.4×10-14,大于200 s采样时间的激光频率稳定度的最小Allan方差典型值可达到4×10-15。     

Nd:YVO4/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532nm波长激光，探测到了波长在532．170nm至532．200nm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。     

半非平面单块激光器强度噪声及其抑制的研究

实验研究了半非平面单块固体环形Nd∶YAG激光器的强度噪声特性和抑制技术。结果表明,弛豫振荡仍是该种激光器强度噪声最主要的来源。噪声峰值频率随抽运和输出功率的增加向高频方向移动,同时噪声峰宽度增加幅度降低,且在峰值频率附近发生180°相位跃变。采用光电反馈方法设计和制作了包含低噪声宽带接收、比例积分微分(PID)调整等单元组成的噪声抑制电路,测量了整个系统及各部分的传递函数,实现了强度噪声的抑制。当弛豫振荡峰值频率为600kHz时,噪声峰值处和低频区域幅度降低分别接近40dB和15dB。