基于光学频率梳的激光频率稳定性传递研究

发布时间：2020-12-05 19:17

　　窄线宽稳定激光在原子光钟、引力波探测、精密光谱学、物理学常数的测定等方面有重要而广泛的应用。光学频率梳的发展实现了光学频率与微波频率的链接,使得光学频率可以被精确地测量,光学频率标准得以建立。同时,光学频率梳跨越非常宽的光谱,基于光学频率梳的光学频率综合器使得不同光学频率的连续激光器的频率稳定性可以相互传递。本论文从实现频率稳定的窄线宽连续激光器开始,利用光学频率梳将窄线宽连续激光器的频率稳定性传递到微波频率和另外一台连续激光器,对频率稳定性的传递进行了研究。连续激光器的稳频技术、光学频率梳的锁定技术以及连续激光器和光学频率梳的相互锁定技术是实现以上频率链的关键,因此本论文也对所使用的锁定技术进行了理论分析和实验验证。论文主要的研究内容和取得的成果如下:1.采用PDH稳频技术,将972nm半导体激光器锁定到高精度的法布里-珀罗腔上。法布里-珀罗腔的精细度为208600,可以支持连续激光器赫兹量级的窄线宽输出。锁定后的972nm连续激光器可以稳定数十天,为后续的实验提供了保证。2.实现了掺镱光纤光学频率梳到微波频率参考源和光学频率参考源的分别锁定。通过搭建f-2f干涉系统,在得到光学频率... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 背景和意义
    1.2 稳频激光器的研究进展
        1.2.1 窄线宽稳频激光器的发展历程
        1.2.2 激光频率稳定原理
        1.2.3 光学频率标准
    1.3 光学频率梳的研究进展
        1.3.1 光学频率梳的原理
        1.3.2 光学频率梳的应用
    1.4 本论文的主要内容
第2章 972nm窄线宽稳频激光器的实验研究
    2.1 引言
    2.2 PDH锁定技术原理
    2.3 972 nm超稳激光器的实验研究
        2.3.1 实验设置
        2.3.2 实验结果和分析
    2.4 本章小结
第3章 掺镱光学频率梳锁定的实验研究
    3.1 引言
    3.2 光学频率梳反馈控制原理
    3.3 掺镱光梳锁定到射频参考源
        3.3.1 实验设置
        3.3.2 载波包络相移频率的锁定
        3.3.3 重复频率的锁定
    3.4 光学频率梳稳定至光学频率参考源
        3.4.1 实验设置
        3.4.2 光学频率梳稳定到光学频率参考源
        3.4.3 实验结果和分析
    3.5 本章小结
第4章 基于光学频率梳的光学频率相干传递实验研究
    4.1 引言
    4.2 前置反馈锁定技术
    4.3 频率稳定性相干传递的实验研究
        4.3.1 实验设置
        4.3.2 线宽分析
        4.3.3 时域特征分析
        4.3.4 频域特征分析
    4.4 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 论文主要内容及总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]532nm碘分子光频标[J]. 臧二军,曹建平,李烨,邓勇开,杨涛,李成阳,李文博.  中国激光. 2007(02)
[2]用单块激光器和环形外腔获得稳定的532nm激光[J]. 臧二军,曹建平,钟明琛,李成阳,沈乃澄,洪冬梅,崔连荣,朱震,刘安汉.  光学学报. 2003(03)

博士论文
[1]飞秒激光加工中电子状态的观测与调控[D]. 余彦武.北京理工大学 2016



本文编号：2899951