可用于光通信波长标准的铷原子1529nm法拉第激光
发布时间：2021-01-16 08:56
目前,半导体激光器具有小体积、轻重量、长寿命、高效率以及频率可调谐等优点。然而,没有稳频的自由运转的半导体激光器却存在诸如频率长期漂移、线宽较宽及激光频率易受激光管温度和驱动电流影响等弊端。本文采用了将铷原子无极放电灯融进法拉第激光器,实现一种创新性地可用于光通信波长标准的铷原子1529 nm法拉第激光。这种新型的法拉第激光相比传统的光栅、干涉滤光片半导体激光器以及光纤激光器来说具有更优的波长稳定性,直接工作在铷原子1529 nm激发态跃迁频率,具有绝对量子频率参考。成功摆脱了传统铷原子激发态波长标准对稳频泵浦激光器的依赖,显著压缩体积和成本。因其小体积和简单的结构,并对大范围的电流和温度的抖动具有免疫特性,铷原子1529 nm法拉第激光在科研、工程方面将有重要的应用意义。本文首先介绍了基于铷原子无极放电灯的法拉第反常色散原子滤光器的原理及数据,然后介绍了优化后1529 nm跃迁频率处的滤光效果,和原子滤光器的透射谱与各种实验条件之间的关系。在上述基础上,利用外腔反馈技术,实现铷原子的1529 nm法拉第激光,并测试了激光频率随激光管驱动电流温度变化的特性,以及24小时的长期频率波动、...
【文章来源】：北京大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：46 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铷原子激发态原子滤光器透过光谱(a)透过谱(b)透过率与透过峰对应关系（c）
第四章 外腔反馈的 1529nm 法拉第激光光栅的 1529 nm 法拉第激光器栅的 1529 nm 法拉第激光器原理如图 4.1（a），法拉第激光器外腔此，自由光谱范围是 300 MHz）。从 1529 nm 光栅外腔半导体激光器铷原子无极放电灯的法拉第原子滤光器。原子滤光器组成部分有：勒棱镜（G1 和 G2），消光比是 1 × 10-5；加入铷灯以后，测得消光比永久磁铁（M1 和 M2），提供 500 高斯的轴向磁场，和一个带有射频源灯，铷原子无极放电灯中的铷泡长度是 15 cm，里面冲有自然铷和 2 T频源（功率 250 MHz）打开时，铷泡中的电子和离子被加速，由于缓，更多的电子和离子都被加速，因此，铷原子被高能量的缓冲气体 5P 激发态。
（a）铷泡吸收谱（b）原子滤光器透射谱（c）带有光反馈的透射谱（d）激光电平信号
【参考文献】：
期刊论文
[1]Faraday anomalous dispersion optical filter at 133Cs weak 459 nm transition[J]. Xiaobo Xue,Duo Pan,Xiaogang Zhang,Bin Luo,Jingbiao Chen,Hong Guo. Photonics Research. 2015(05)
[2]Ultranarrow bandwidth nonlinear Faraday optical filter at rubidium D2 transition[J]. 庄伟,洪叶龙,高智文,祝传文,陈景标. Chinese Optics Letters. 2014(10)
[3]单透射峰Faraday反常色散原子滤光器中检偏器角度的影响[J]. 陶智明,孙钦青,薛潇博,洪叶龙,陈景标. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2012(12)
[4]半导体激光器的原子法拉第反常色散光学滤波器光反馈稳频[J]. 李发泉,王玉平,程学武,龚顺生. 中国激光. 2005(10)
[5]法拉第原子滤光器的特性及应用[J]. 程学武,李发泉,林兆祥,戴阳,龚顺生. 光学与光电技术. 2003(01)
[6]采用Rb－Faraday反常色散滤波器的外腔半导体激光器实验研究[J]. 鲁学军,汤俊雄,郑乐民. 电子学报. 1997(02)
本文编号：2980523
【文章来源】：北京大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：46 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铷原子激发态原子滤光器透过光谱(a)透过谱(b)透过率与透过峰对应关系（c）
第四章 外腔反馈的 1529nm 法拉第激光光栅的 1529 nm 法拉第激光器栅的 1529 nm 法拉第激光器原理如图 4.1（a），法拉第激光器外腔此，自由光谱范围是 300 MHz）。从 1529 nm 光栅外腔半导体激光器铷原子无极放电灯的法拉第原子滤光器。原子滤光器组成部分有：勒棱镜（G1 和 G2），消光比是 1 × 10-5；加入铷灯以后，测得消光比永久磁铁（M1 和 M2），提供 500 高斯的轴向磁场，和一个带有射频源灯，铷原子无极放电灯中的铷泡长度是 15 cm，里面冲有自然铷和 2 T频源（功率 250 MHz）打开时，铷泡中的电子和离子被加速，由于缓，更多的电子和离子都被加速，因此，铷原子被高能量的缓冲气体 5P 激发态。
（a）铷泡吸收谱（b）原子滤光器透射谱（c）带有光反馈的透射谱（d）激光电平信号
【参考文献】：
期刊论文
[1]Faraday anomalous dispersion optical filter at 133Cs weak 459 nm transition[J]. Xiaobo Xue,Duo Pan,Xiaogang Zhang,Bin Luo,Jingbiao Chen,Hong Guo. Photonics Research. 2015(05)
[2]Ultranarrow bandwidth nonlinear Faraday optical filter at rubidium D2 transition[J]. 庄伟,洪叶龙,高智文,祝传文,陈景标. Chinese Optics Letters. 2014(10)
[3]单透射峰Faraday反常色散原子滤光器中检偏器角度的影响[J]. 陶智明,孙钦青,薛潇博,洪叶龙,陈景标. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2012(12)
[4]半导体激光器的原子法拉第反常色散光学滤波器光反馈稳频[J]. 李发泉,王玉平,程学武,龚顺生. 中国激光. 2005(10)
[5]法拉第原子滤光器的特性及应用[J]. 程学武,李发泉,林兆祥,戴阳,龚顺生. 光学与光电技术. 2003(01)
[6]采用Rb－Faraday反常色散滤波器的外腔半导体激光器实验研究[J]. 鲁学军,汤俊雄,郑乐民. 电子学报. 1997(02)
本文编号：2980523
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