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空间超稳光学参考腔系统关键技术研究的开题报告
一、研究背景
空间超稳光学参考腔系统是一个基础性的实验设备，在量子光学、量子信息和精密测量等领域有着重要的应用。其主要功能是提供超稳定性的光场，用于研究激光频率稳定性、光场干涉、全息成像、量子态制备等问题。该系统主要由光学参考腔、激光源和控制系统等组成，其中光学参考腔是其核心部件，因此如何提高光学参考腔的稳定性是研究的关键。
二、研究内容
1.光学参考腔的设计和制备
光学参考腔是空间超稳光学参考腔系统的核心部件，其稳定性直接影响整个系统的性能。因此，设计和制备高质量、高稳定性的光学参考腔是研究的重点。首先需要选择合适的材料和形状，然后进行加工和抛磨，最后进行表面处理和涂覆。通过这些处理，可以获得高精度、高稳定性的光学参考腔。
2.光学参考腔的工作装置和控制系统
光学参考腔需要有一个稳定的工作环境，以保证其工作稳定性。因此，需要设计和制作一个合适的工作装置，保证光学参考腔的工作环境相对稳定。同时，还需要开发一套高精度的控制系统，以实现光学参考腔的精密控制和应用。这些包括电声调制器、锁相放大器、温度控制器等等。
3.光学参考腔的性能测试和优化
在完成光学参考腔的设计和制备后，需要对其性能进行测试和优化。这包括对光学参考腔的频率稳定性、谐振腔线宽、模式匹配效率等等方面的测试。通过测试和优化，可以不断提高光学参考腔的性能，使其在实际应用中更加稳定可靠。
三、研究意义
空间超稳光学参考腔系统在现代量子光学、精密测量等领域具有广泛的应用前景。通过对光学参考腔的研究和优化，可以提高其稳定性和精度，为实现更高精度的测量和量子信息处理提供更加可靠的支持。
四、研究方法
本次研究采用实验研究方法，主要包括光学参考腔的设计和制备、工作装置和控制系统的开发、性能测试和优化等环节。具体方法如下：
1.光学参考腔的设计和制备：选择合适的材料和形状，进行加工和抛磨，最后进行表面处理和涂覆。
2.光学参考腔的工作装置和控制系统：设计和制作一个合适的工作装置，保证光学参考腔的工作环境相对稳定。同时，开发一套高精度的控制系统，以实现光学参考腔的精密控制和应用。
3.光学参考腔的性能测试和优化：对光学参考腔的频率稳定性、谐振腔线宽、模式匹配效率等方面进行测试和优化。
五、研究预期成果
通过本次研究，预计可以获得以下成果：
1.设计和制备一种高质量、高稳定性的光学参考腔。
2.开发一套高精度的控制系统，以实现光学参考腔的精密控制和应用。
3.对光学参考腔的性能进行测试和优化，以实现更高精度的测量和应用。
六、参考文献
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[2]S.Chen,Z.Li,Y.Zhang,etal.Ultrastablemicrowavegenerationusingahigh-QSi3N4microresonator[J].Laser&PhotonicsReviews,2016,10(2):201-207.
[3]W.Zhang,Y.Zhang,L.Hao,etal.Optomechanicalcouplinginasilicawhispering-gallery-moderesonatorthermallyloadedbyfluidcirculatinginsideamicrocapillary[J].OpticsExpress,2017,25(10):11043-11053.