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飛秒光梳到超窄線寬激光鎖定的實驗研究

發(fā)布時間:2021-08-04 21:40
  基本物理量的測量在基礎(chǔ)物理研究與測量應(yīng)用中有非常重要的作用,與頻率測量密切相關(guān)的光頻標課題是當(dāng)前比較熱門的研究方向。光頻標系統(tǒng)主要包括鐘激光,離子阱系統(tǒng)與光梳系統(tǒng)。為適應(yīng)課題組鋁離子光頻標研究的要求,作者碩士課題的主要任務(wù)是將飛秒光梳系統(tǒng)鎖定至1068nm超窄線寬激光。 作者為深化對飛秒光梳的理解,就飛秒光梳的形成理論,鎖模過程與探測光梳兩個關(guān)鍵參量fr和fo進行相應(yīng)的文獻調(diào)研;結(jié)合實驗室MenloSystems飛秒光梳實際系統(tǒng)對實驗比較關(guān)注的飛秒光梳系統(tǒng)的線寬,光譜,電路控制等相關(guān)性能進行相應(yīng)的實測;以飛秒光梳系統(tǒng)為基本工具圍繞測量窄線寬激光頻率穩(wěn)定性,,測量窄線寬1068nm激光的絕對頻率,測量鎂離子冷卻激光頻率穩(wěn)定性三個具體的應(yīng)用展開詳細的討論。 在設(shè)計飛秒光梳至超窄線寬激光鎖定方案上,對鎖定所需搭建高信噪比拍頻光路進行相應(yīng)的理論計算與推導(dǎo);對鎖定所需數(shù)字鑒相器進行自主設(shè)計與制作,并給出電路板實測結(jié)果;對形成閉環(huán)鎖定過程中光梳反饋端相關(guān)參數(shù)進行了實測。 在實現(xiàn)飛秒光梳鎖定至超窄線寬激光實驗過程中,給出數(shù)字鑒相器鎖定光梳fo的秒穩(wěn)為1.3×10-7。在成功實現(xiàn)飛秒光梳至超窄線寬激光閉環(huán)鎖定實驗后給出內(nèi)環(huán)fb的秒穩(wěn)5.7×10-15,并與飛秒光梳鎖定至H鐘fb的秒穩(wěn)2.5×10-13進行對比;運用時間戳的頻率測量的方法給出飛秒光梳鎖定至H鐘,Cs鐘,1068nm超窄線寬激光時fb微秒量級的艾倫偏差的比較結(jié)果;利用相噪儀比較飛秒光梳鎖定至H鐘,1068nm超窄線寬激光時光梳振蕩腔250MHz與500MHz的相噪曲線。
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM935.1;TN24
文章目錄
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 背景介紹
    1.2 飛秒光梳鎖定至窄線寬激光實際穩(wěn)頻方案
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 飛秒光梳理論背景與系統(tǒng)介紹
    2.1 飛秒光梳技術(shù)理論背景
    2.2 飛秒光梳光纖系統(tǒng)介紹
    2.3 飛秒光梳測頻應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
3 飛秒光梳鎖定到超窄線寬激光的方案設(shè)計
    3.1 1068n m 超窄線寬激光與光梳激光介紹
    3.2 高信噪比拍頻光路搭建
    3.3 鑒頻電路的設(shè)計與制作
    3.4 光梳反饋端參量分析與實測
    3.5 本章小結(jié)
4 飛秒光梳鎖定到超穩(wěn)激光實驗研究
    4.1 鑒頻電路測試結(jié)果分析
    4.2 閉環(huán)鎖定飛秒光梳至超穩(wěn)激光實驗結(jié)果分析
    4.3 本章總結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄 1 攻讀學(xué)位期間參與發(fā)表論文

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本文編號:2300147

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