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《穩(wěn)頻半導體激光器線寬測量》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、2013年4月宇航計測技術(shù)A”，2013第33卷第2期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementV01．33。No．2文章編號：1000—7202(2013)02—0067—04中圖分類號：TN248．4穩(wěn)頻半導體激光器線寬測量韓順利(電子測試技術(shù)重點實驗室，中國電子科技集團公司第四十一研究所，青島266555)文獻標識碼：A摘要窄線寬穩(wěn)頻激光器在精密干涉測量、光學頻率標準、激光通信、激光陀螺、激光雷達、基本物理常數(shù)測量、冷原子系統(tǒng)等研究領(lǐng)域有著廣泛的應用。穩(wěn)頻激光器
2、的線寬是評價穩(wěn)頻性能的一個重要參數(shù)，利用AV4036系列頻譜分析儀設計并搭建了用于穩(wěn)頻半導體激光器拍頻線寬測量的實驗系統(tǒng)，驗證了方案的可行性。關(guān)鍵詞半導體激光器頻率穩(wěn)定性線寬測量LinewidthMeasurementoftheFrequency-stabilizedSemiconductorLaserHANShun—li(ScienceandTechnologyonElectronicTest＆MeasurementLaboratory，The41stInstituteofCETC，Qingdao266555
3、)AbstractSemiconductorlaserwithnarrowlinewidthandhighfrequencystabilityiswidelyusedinprecisioninterferencemeasurements，opticalfrequencystandards，lasercommunication，lasergyroscope，laserradar，measurementsoffundamentalphysicsconstants，coldatomicsystemandSOon．Th
4、elinewidthofthelockinglaserisanimportantparametertoevaluatetheperformanceoffrequencystabilization．Thelinewidthmeasurementschemeoffrequency-stabilizedsemiconductorlaserisdesignedbyusingAV4036seriesspectrumanalyzer．Thefeasibilityofthelinewidthmeasurementsystem
5、isdemonstratedbythere—suhs．KeywordsSemiconductorlaserFrequencystabilit、rLinewidthmeasurement引口半導體激光由于具有體積小、功耗低、波長覆蓋范圍大、易于調(diào)諧和良好的單色性及相干性，被廣泛應用于精密激光光譜和精密計量等諸多研究領(lǐng)域。根據(jù)Schawlow—Tones的激光線寬理論，自發(fā)輻射弓起的激光線寬極限很小，但是實際使用中由于激光二極管的熱擾動、電子學噪聲以及外界的機械振動等噪聲引起的光頻率的漂移遠遠大于激光極限線寬。在現(xiàn)
6、代前沿物理的應用中，如精密譜測量、光通收稿13期：2012—07—25，修回13期：2012—08-14基金項目：重點實驗室基金項目(9140C120301110C1203)作者簡介：韓順利(1982一)，男，博士，工程師，主要研究方向：紅外及光電測量技術(shù)。宇航計測技術(shù)2013正信、激光陀螺、激光冷卻與陷俘、光鐘、原子陀螺儀等¨“o，都對激光頻率的穩(wěn)定性有非常高的要求，要求在數(shù)小時甚至幾天內(nèi)頻率穩(wěn)定在幾個MHz甚至更小的范圍內(nèi)，而自由運轉(zhuǎn)的激光器由于慢漂和跳模等原因，每天可能導致的頻率移動范圍可能達幾個GHz，
7、其中的慢漂主要是周圍環(huán)境對激光腔體、泵浦源等因素引起的。因此，需要采取一定的措施來減小外界擾動所引起的激光頻率漂移，從而對激光器的頻率進行穩(wěn)定。半導體激光器的頻率穩(wěn)定通常采取主動穩(wěn)頻的辦法，其基本原理是：將激光器的頻率鎖定在一個穩(wěn)定的參考頻率上，如原子或分子的高穩(wěn)定的特征躍遷譜線、高Q值的法一珀腔的透射峰中心或斜坡處的頻率或者另外一個已經(jīng)穩(wěn)頻的激光器等。當激光頻率偏移參考頻率時，會產(chǎn)生一個誤差信號，通過電子伺服系統(tǒng)將這一誤差信號反饋給激光器的電流以及光柵的壓電陶瓷上，補償激光頻率的改變，使其回到參考頻率上從而達
8、到激光穩(wěn)頻的目的。目前，穩(wěn)頻方式主要有飽和吸收光譜穩(wěn)頻、雙色譜穩(wěn)頻、調(diào)制轉(zhuǎn)移譜穩(wěn)頻、調(diào)頻光譜穩(wěn)頻、頻率一電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)頻等‘5～6l。評價穩(wěn)頻半導體激光器性能的一個重要參數(shù)就是激光器的線寬r卜9}。常用的方法就是采用頻譜分析儀進行測量，國內(nèi)最新推出的AV4036系列全新一代高性能微波毫米波頻譜分析儀，如圖1所示，具有寬頻帶、高分辨力、高靈敏度、大動態(tài)范圍、?《m∞#F《‘{～j匕趟《鐾熊4
