原子干涉技術(shù)利用原子的波粒二象性（物質(zhì)波）,通過激光操縱原子發(fā)生干涉而實(shí)現(xiàn)的高精度測量技術(shù)。本文所依托的原子干涉儀平臺所需的控制激光為780 nm,要求光束質(zhì)量好、功率無抖動、頻率穩(wěn)定且長期頻漂小,工作狀態(tài)不易受環(huán)境影響等。本文選用分布式反饋（Distributed Feedback,DFB）激光器產(chǎn)生1560 nm激光經(jīng)過周期極化鈮酸鋰（Periodically Poled Lithium Niobate,PPLN）晶體倍頻至780 nm的方案,實(shí)現(xiàn)了激光系統(tǒng)的研制,本文主要研究內(nèi)容如下:1)闡述激光產(chǎn)生的基本原理。激光器產(chǎn)生激光需要同時滿足三個條件:粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、光學(xué)諧振腔和增益介質(zhì)。其中,粒子束反轉(zhuǎn)表示處于高能級的原子多于低能級原子;光學(xué)諧振腔能夠多次反射激光;增益介質(zhì)可以增大激光功率。2)基于PPLN晶體倍頻技術(shù)的780 nm光纖激光器的理論研究。頻率為ω的基頻光發(fā)生倍頻的過程可以分為兩步:首先產(chǎn)生頻率為2ω的極化波。第二步,能量從極化波轉(zhuǎn)換到頻率為2ω倍頻光。為了使兩者之間能量實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)換,基頻光與倍頻光需要滿足準(zhǔn)相位匹配條件。3)搭建1560 nm激光倍頻至780 nm的試驗... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 激光的基礎(chǔ)原理
        1.2.1 能級
        1.2.2 光的吸收和發(fā)射
        1.2.3 增益和反轉(zhuǎn)分布
    1.3 激光倍頻技術(shù)
        1.3.1 倍頻基本概念
        1.3.2 倍頻晶體
    1.4 倍頻激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源、研究目標(biāo)及主要研究內(nèi)容
第二章 原子干涉儀激光系統(tǒng)
    2.1 半導(dǎo)體激光器
        2.1.1 半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)
        2.1.2 外腔半導(dǎo)體激光器
    2.2 光纖激光器
    2.3 非線性光學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.3.1 非線性介質(zhì)中的波耦合方程
        2.3.2 倍頻的波耦合方程及其解
        2.3.3 相位匹配方法
        2.3.4 準(zhǔn)相位匹配方法
    2.4 兩種光源方案的對比
    2.5 本章小結(jié)
第三章 溫控系統(tǒng)的設(shè)計與測試
    3.1 PPLN晶體溫控盒
        3.1.1 半導(dǎo)體制冷器
        3.1.2 熱敏電阻
        3.1.3 溫控盒設(shè)計
        3.1.4 溫控盒測試
    3.2 光纖倍頻激光器的試驗裝置
        3.2.1 DFB激光器
        3.2.2 摻鉺光纖放大器
    3.3 本章小結(jié)
第四章 激光器測試及結(jié)果分析
    4.1 DFB激光管的頻率調(diào)諧率
    4.2 倍頻效率影響因素
        4.2.1 溫度對倍頻的影響
        4.2.2 聚焦因子對倍頻的影響
        4.2.3 基頻光功率對倍頻的影響
    4.3 銣原子飽和吸收光譜
    4.4 本章小結(jié)
第五章 穩(wěn)頻系統(tǒng)的設(shè)計
    5.1 激光器穩(wěn)頻概述
        5.1.1 頻率的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性
        5.1.2 影響激光頻率穩(wěn)定的因素
        5.1.3 調(diào)制轉(zhuǎn)移光譜技術(shù)
    5.2 PID電路的設(shè)計與測試
        5.2.1 原理分析
        5.2.2 電路設(shè)計
        5.2.3 電路測試
    5.3 調(diào)制轉(zhuǎn)移光譜穩(wěn)頻的試驗裝置
        5.3.1 鎖相放大器
        5.3.2 聲光調(diào)制器
        5.3.3 試驗結(jié)果和分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 存在的問題與未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3601528