超穩(wěn)激光器又稱為超窄線寬激光器,是單色性最好的激光器,通常用于時(shí)間頻率和精密光譜等諸多前沿科學(xué)研究領(lǐng)域。超穩(wěn)激光器對(duì)于提高光學(xué)原子鐘的穩(wěn)定度,光生超穩(wěn)微波源的穩(wěn)定度,以及一些基礎(chǔ)物理量的測(cè)量精度等指標(biāo)至關(guān)重要。1.5μm激光處于光纖通信的低損耗窗口,有很高的應(yīng)用價(jià)值,并且,目前世界上最好的超穩(wěn)激光系統(tǒng)處在1.5μm左右,也表明這一波長(zhǎng)下的超穩(wěn)光學(xué)參考腔制作工藝和其他技術(shù)都較為成熟。所以,本文選擇并且主要圍繞1.5μm超穩(wěn)激光器展開(kāi)研究,這樣,產(chǎn)生的超穩(wěn)激光可以損耗較小地通過(guò)光纖傳遞到遠(yuǎn)端,應(yīng)用于其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)中。通常的超穩(wěn)激光器,就是采用特定的頻率穩(wěn)定方法,將商用的連續(xù)激光器穩(wěn)定到相應(yīng)的頻率參考源上,以獲得頻率參考源的穩(wěn)定度。本實(shí)驗(yàn)采用PDH（Pound-Drever-Hall）穩(wěn)頻方法,將商用的1.5μm光纖激光器鎖定在當(dāng)今最為常用也是精度最高的頻率參考源――法布里泊羅（F-P,Fabry–P′erot）腔上,得到1.5μm的腔穩(wěn)超穩(wěn)激光器,其頻率穩(wěn)定度僅受限于超穩(wěn)腔的熱噪聲極限。超穩(wěn)激光的穩(wěn)定度可以達(dá)到超穩(wěn)腔的熱噪聲極限,一般在1×10^-15以下,本文對(duì)腔的熱噪... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 超穩(wěn)激光器研究進(jìn)展
    1.3 本文結(jié)構(gòu)
第二章 超穩(wěn)腔系統(tǒng)設(shè)計(jì)和熱噪聲極限
    2.1 參考腔的熱噪聲極限
    2.2 環(huán)境隔離和腔系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.1 空氣折射率和真空腔
        2.2.2 腔體材料和隔熱罩
        2.2.3 隔震平臺(tái)和隔音箱
第三章 多腔聯(lián)合降低超穩(wěn)激光系統(tǒng)的熱噪聲極限
    3.1 折疊腔和多腔的原理
    3.2 多腔的多個(gè)光學(xué)頻率合成
第四章 F-P腔和PDH穩(wěn)頻技術(shù)
    4.1 腔穩(wěn)頻技術(shù)簡(jiǎn)介
    4.2 PDH穩(wěn)頻技術(shù)原理
        4.2.1 伺服電路
        4.2.2 聲光調(diào)制器
    4.3 PDH技術(shù)中的散粒噪聲極限
第五章 PDH技術(shù)中剩余幅度調(diào)制的抑制
    5.1 剩余幅度調(diào)制的產(chǎn)生原因
    5.2 用布儒斯特角切割的電光調(diào)制器抑制剩余幅度調(diào)制
第六章 系統(tǒng)搭建和測(cè)試
    6.1 系統(tǒng)搭建
        6.1.1 腔的模式匹配
        6.1.2 腔的精細(xì)度
        6.1.3 光纖噪聲抑制技術(shù)
    6.2 超穩(wěn)激光器性能測(cè)試
        6.2.1 激光頻率不穩(wěn)定度
        6.2.2 激光線寬和頻率噪聲
    6.3 超穩(wěn)激光用于銫原子噴泉鐘
第七章 總結(jié)和展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 超穩(wěn)激光的展望
    7.3 超穩(wěn)激光器的工程化
附錄A
    A.1 F-P腔原理
        A.1.1 F-P腔的基本概念
        A.1.2 F-P腔對(duì)光場(chǎng)的能量響應(yīng)
        A.1.3 F-P腔的空間模式
    A.2 阿倫方差和頻率計(jì)數(shù)器
    A.3 英文縮寫表
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利列表
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Photonic generation of RF and microwave signal with relative frequency instability of 10-15[J]. 閆露露,趙文宇,張顏艷,邰朝陽(yáng),張攀,饒冰潔,寧凱,張曉斐,郭文閣,張首剛,姜海峰.  Chinese Physics B. 2018(03)
[2]Transportable 1555-nm Ultra-Stable Laser with Sub-0.185-Hz Linewidth[J]. 邰朝陽(yáng),閆露露,張顏艷,張曉斐,郭文閣,張首剛,姜海峰.  Chinese Physics Letters. 2017(09)
[3]Attosecond-Resolution Er:Fiber-Based Optical Frequency Comb[J]. 閆露露,張顏艷,張龍,樊松濤,張曉斐,郭文閣,張首剛,姜海峰.  Chinese Physics Letters. 2015 (10)
[4]A long-term frequency-stabilized erbium-fiber-laser-based optical frequency comb with an intra-cavity electro-optic modulator[J]. 張顏艷,閆露露,趙文宇,孟森,樊松濤,張龍,郭文閣,張首剛,姜海峰.  Chinese Physics B. 2015(06)



本文編號(hào)：2913792