基于LabVIEW的激光器频率漂移量测试系统的设计

  本文关键词：山西省青年科技研究基金，由笔耕文化传播整理发布。

第３３卷第５期２００７年９月

中国测试技术

ＣＨＩＮＡＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．５

Ｓｅｐｔ．２００７

基于LabVIEW的激光器频率漂移量测试系统的设计

郭

摘

娟，张超，王鹏飞，董有尔

（山西大学物理电子工程学院，山西太原０３０００６）

要：针对在光学实验室研究激光器频率稳定性的需要，我们把光学实验与计算机数据采集与处理技术有效地结

合起来，设计了基于ＬａｂＶＩＥＷ８．０虚拟仪器开发平台的频率漂移量测试系统。它可以对激光器的纵模模式进行监视，经过数据采集和处理，给出单频激光器频率的绝对波动。实验结果表明，，该系统响应快，精度高，运行可靠，弥补了传统测试方法的一些不足之处，对于今后的稳频技术研究具有实用价值。关键词：激光；虚拟仪器；ＬａｂＶＩＥＷ；频率漂移；测试中图分类号：ＴＰ３１１．５２，ＴＮ２４８

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７２－４９８４（２００７）０５－００３８－０３

ＤｅｓｉｇｎｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷ

ＧＵＯＪｕａｎ，ＺＨＡＮＧＣｈａｏ，ＷＡＮＧＰｅｎｇ－ｆｅｉ，ＤＯＮＧＹｏｕ－ｅｒ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷ８．０ｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｌａｓｅｒ’ｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙａｎｄｉｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈｅｎｉｃｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｏｐｔｉｃｓａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｄａｔａ’ｓａｃｑｕｉｒｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｉｔ

ｓｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｔｏｏｂｓｅｒｖｅｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｍｏｄｅｏｆｌａｓｅｒ．Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｓｈｏｗｎｔｈｒｏｕｇｈｄａｔａ’

ａｃｑｕｉｒｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ，ｆａｓｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｅｎｏｕｇｈｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｉｔｈａｓｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌａｓｅｒ；Ｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ＬａｂＶＩＥＷ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ；Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ

１引言

ＬａｂＶＩＥＷ平台上开发软件来实现对激光器频率漂

移的直观监视与自动测量。

随着激光技术的迅速发展，高分辨率光谱、光纤通信、激光冷却与囚禁原子、新型量子频标等一系列基础研究和高科技产品开发中对激光器的稳定性要求越来越高，因此研究各种稳频技术以及对激光器的频率漂移量的测量尤为重要。选用传统的示波器观测无法在一段时间内对激光器的模式进行连续存在计算机技术储，而且不能对漂移量进行精确计算。

高速发展的今天，测试技术也随之不断进步。

２测试原理简介

本实验采用扫描腔长的方法分析入射光波。通

过给粘在双凹共焦腔上的压电陶瓷（ＰＺＴ）加锯齿波扫描电压（如图１），微小改变腔长，出射光通过光电转换输出的电压信号在示波器上显示出来。此装置可以用法布里－珀罗标准器作为原形进行分析。在标准器中，经过来回一次反射后两分波的相位延迟是影响透射光与入射光强度的重要因素之一：

ＬａｂＶＩＥＷ是美国ＮＩ公司（ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）推

（Ｇｒａｐｈｉｃ）语言的图形虚拟仪器编出的一款基于Ｇ

程开发系统，它采用数据流驱动，内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统测试的复杂性和不稳定性，提供强大功能的同时还保证了系统的灵活性。它包含种类丰富的函数库，利用它可以灵活方便地搭建功能强大的测试系统。本实验在

收稿日期：２００７－０１－３０；收到修改稿日期：２００７－０３－０９基金项目：山西省青年科技研究基金（２００６０２１００４）作者简介：郭

娟（１９８０－），女，江西宜春市人，硕士研究生，

助教，主要从事量子光学与激光技术方面的研究。

Ｉｔ（１－Ｒ）＝

ｉ（１－Ｒ）＋４Ｒｓｉｎ（δ／２）

ｎＬｃｏｓθδ＝４πλ

２

（１）（２）

  本文关键词：山西省青年科技研究基金，由笔耕文化传播整理发布。