原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)的激光頻率需要精確測(cè)量。采用1560nm激光,其頻率鎖定在飛秒光梳的梳齒頻率上,經(jīng)過光纖傳遞至銣原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)端,通過倍頻產(chǎn)生780nm與待測(cè)激光拍頻,實(shí)現(xiàn)激光頻率測(cè)量。該方案可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量激光頻率,具有更高的信噪比,通過北斗伺服銣鐘作為頻率參考,激光頻率測(cè)量擴(kuò)展不確定度達(dá)到1.3×10^-12（k=2）,完全滿足原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)的需求。 

【文章來源】：計(jì)量科學(xué)與技術(shù). 2020,(11)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

NIM-AGRb型原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

利用原子干涉條紋，可以實(shí)現(xiàn)重力加速度的測(cè)量。NIM-AGRb型原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量靈敏度如圖2所示，黑色數(shù)據(jù)點(diǎn)為不同積分時(shí)間的阿倫標(biāo)準(zhǔn)差，紅線為擬合直線，擬合結(jié)果為靈敏度達(dá)到30μGal·Hz-1/2，測(cè)量分辨率達(dá)到0.2μGal@10000s(積分時(shí)間為10000s)。影響原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)確度的因素包括拉曼激光的交流Stark頻移、二階塞曼效應(yīng)、拉曼激光的頻率、垂直度、拉曼激光波前畸變效應(yīng)、科里奧利力效應(yīng)、重力梯度、自引力效應(yīng)等。其中，拉曼激光的頻率是必須精確測(cè)量的一項(xiàng)，根據(jù)理論公式，頻率與標(biāo)稱頻率偏差0.4MHz，引起重力加速度偏移達(dá)到1μGal。

激光頻率測(cè)量方案如圖3所示，采用一臺(tái)波長為1560nm激光器，其輸出激光經(jīng)過聲光調(diào)制器(AOM)后與飛秒光梳激光合束拍頻，拍頻信號(hào)經(jīng)過穩(wěn)頻模塊處理后反饋回激光器和聲光調(diào)制器控制端口，實(shí)現(xiàn)1560nm激光頻率鎖定在飛秒光梳梳齒頻率上。鎖頻后1560nm激光經(jīng)過光纖功率放大裝置，功率可以達(dá)到1W以上，再通過耦合器和光纖傳遞到達(dá)遠(yuǎn)端。在遠(yuǎn)端處，光纖輸出的高功率1560nm激光經(jīng)過倍頻晶體后，可以輸出波長為780nm的倍頻激光，該倍頻光與原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)待測(cè)的780nm激光進(jìn)行合束拍頻，通過頻率計(jì)數(shù)器記錄差頻信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量。飛秒光梳的重復(fù)頻率和初始頻率鎖定在北斗信號(hào)伺服的銣鐘上，因此，可實(shí)現(xiàn)原子干涉重力測(cè)量系統(tǒng)激光頻率的溯源。2 實(shí)驗(yàn)研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]87Rb原子干涉絕對(duì)重力儀激光系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙陽,王少凱,莊偉,房芳,李天初.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
[2]長時(shí)間精密鎖定的摻Er光纖飛秒光學(xué)頻率梳[J]. 曹士英,孟飛,林百科,方占軍,李天初.  物理學(xué)報(bào). 2012(13)
[3]1560nm連續(xù)光半導(dǎo)體激光器經(jīng)PPLN倍頻及經(jīng)銣吸收光譜穩(wěn)頻[J]. 楊建峰,楊保東,高靜,張?zhí)觳?王軍民.  量子光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]飛秒光梳和碘穩(wěn)頻532nm Nd∶YAG激光頻率的測(cè)量[J]. 方占軍,王強(qiáng),王民明,孟飛,林百科,李天初.  物理學(xué)報(bào). 2007(10)



本文編號(hào)：3122335