本文重點是研究通過飛秒光學頻率梳,產生超低噪聲的微波源。隨著科技的發(fā)展,高精度的微波信號在基礎研究、工業(yè)、國防、醫(yī)學的各式各樣的領域都起到了重要的推進作用。傳統(tǒng)的微波源依賴電生微波的方法,無法突破一些電學方面的瓶頸。相比較微波信號而言,光波工作在更高的頻率上,因而可以實現(xiàn)更高的頻率精度和更低的相位噪聲。光學頻率梳正是這樣的一種聯(lián)系紐帶,將微波頻率同光波頻率緊密聯(lián)系在一起,從而可以利用光學的手段產生理論上更低相位噪聲、更高頻率精度的微波信號。本文以非線性旋轉鎖模的飛秒摻鐿光纖激光頻率梳為基礎,通過對光梳重復頻率的精密控制,以得到基于飛秒光頻率梳脈沖重復頻率的低噪聲微波信號,并分析其噪聲特性。利用摻鐿光纖激光器,以非線性旋轉偏振鎖模的方式完成了激光鎖模,并精密控制了重復頻率,得到了一個更加穩(wěn)定的光梳系統(tǒng)。根據所需的增益、色散和重復頻率等需求情況,計算出光纖的長度,加入相應光學元器件完成鎖模激光器的搭建。激光器出光以后,通過調節(jié)波片以及光柵對的間距使激光鎖模。激光器可以實現(xiàn)自啟動鎖模,具有良好的穩(wěn)定性。記錄了鎖模激光器輸出的光譜、頻譜等數(shù)據。利用寬帶低噪聲鎖相控制回路,對飛秒光纖激光器的輸出...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 光學頻率梳的簡單介紹
        1.1.1 光梳的發(fā)展背景
        1.1.2 光梳的基本原理
    1.2 光學頻率梳的相關應用
    1.3 光梳穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要內容
第二章 基于非線性偏振旋轉鎖模的飛秒摻鐿光纖激光器
    2.1 摻鐿光纖激光器介紹
    2.2 非線性偏振旋轉鎖模
    2.3 摻鐿光纖激光器的搭建
        2.3.1 本文中的激光器設置
        2.3.2 激光器鎖模時的光譜
    2.4 本章小結
第三章 重復頻率鎖定
    3.1 鎖相環(huán)原理的介紹
    3.2 頻率穩(wěn)定性的定義及相關評定方法
    3.3 鎖定重復頻率的方案
    3.4 鎖定重復頻率的相關噪聲分析
        3.4.1 溫度和濕度與激光器重復頻率的關系
        3.4.2 信號發(fā)生器的本底
        3.4.3 頻率計測量數(shù)據前的混頻設置
        3.4.4 基頻鎖模脈沖的重復頻率鎖定結果
    3.5 本章小結
第四章 高次諧波鎖模的重頻穩(wěn)定性
    4.1 諧波鎖模原理介紹
    4.2 諧波鎖模與基頻鎖模鎖定結果對比
        4.2.1 基頻鎖模脈沖與諧波鎖模脈沖的頻譜
        4.2.2 基頻鎖模脈沖與諧波鎖模脈沖的重頻鎖定結果艾倫偏差
        4.2.3 基頻鎖模脈沖與諧波鎖模脈沖的重頻鎖定結果的相位噪聲
        4.2.4 加入分頻器改善基頻鎖模脈沖重頻鎖定實驗
    4.3 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文
致謝



本文編號：3921915