窄線(xiàn)寬穩(wěn)頻激光是研制光學(xué)原子鐘、引力波探測(cè)、光學(xué)頻率合成器以及低噪聲微波源等研究的核心部分,由振動(dòng)噪聲引起的頻率噪聲已成為實(shí)現(xiàn)具有更窄線(xiàn)寬、更高頻率穩(wěn)定度激光的主要限制性因素。本文利用Ansys有限元分析的方法,通過(guò)優(yōu)化參考腔的切割深度和支撐位置以及ULE環(huán)的尺寸,使得腔鏡在振動(dòng)作用下保持平行同時(shí)腔鏡各點(diǎn)均具有較低的振動(dòng)敏感度,避免了由于裝配誤差引起腔長(zhǎng)變化的問(wèn)題。在對(duì)光學(xué)參考腔幾何尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)后,對(duì)光學(xué)諧振腔不同頻率處的振動(dòng)敏感度進(jìn)行測(cè)試及分析,結(jié)果表明在最佳支撐位置下空間三軸方向的振動(dòng)敏感度均可被抑制至10^-10 g^-1量級(jí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果相吻合。此方法為振動(dòng)免疫結(jié)構(gòu)腔體的設(shè)計(jì)提供了一種思路,也為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)具有更高頻率穩(wěn)定度、更窄線(xiàn)寬激光奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來(lái)源】：光電子·激光. 2020,31(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

振動(dòng)免疫結(jié)構(gòu)諧振腔的設(shè)計(jì)。其中橫向間距k=16 mm,(b)和

鏡面不同位置腔長(zhǎng)變化隨ULE環(huán)尺寸的變化情況

依據(jù)上述對(duì)振動(dòng)免疫結(jié)構(gòu)諧振腔的設(shè)計(jì),對(duì)諧振腔的切割深度h和支撐位置d進(jìn)行了優(yōu)化。諧振腔經(jīng)加工后其切割深度一定,于是后續(xù)需要通過(guò)調(diào)節(jié)支撐位置來(lái)獲得較低的振動(dòng)敏感度。這里將探究支撐點(diǎn)在不同定位下振動(dòng)敏感度的變化情況。支撐位置d和橫向間距k是支撐點(diǎn)定位的兩個(gè)自由度,當(dāng)在某一恒定橫向間距下,存在一個(gè)最佳的支撐位置;從圖3(a)中可以看出,當(dāng)橫向間距變化時(shí),最佳支撐點(diǎn)的位置也在平移,因此支撐位置和橫向間距均可對(duì)振動(dòng)敏感度進(jìn)行調(diào)諧。同理,研究了振動(dòng)敏感度隨橫向間距的變化情況,如圖3(b)所示。當(dāng)支撐位置一定時(shí),存在一個(gè)最佳的橫向間距,于是當(dāng)支撐位置恒定時(shí)通過(guò)對(duì)橫向間距進(jìn)行調(diào)節(jié),同樣可以對(duì)諧振腔的振動(dòng)敏感度進(jìn)行優(yōu)化。3 諧振腔振動(dòng)敏感度測(cè)試分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]An improved strontium lattice clock with 10-16 level laser frequency stabilization[J]. 李燁,林弋戈,王強(qiáng),楊濤,孫震,臧二軍,方占軍.  Chinese Optics Letters. 2018(05)



本文編號(hào)：3018655