使用光学频率梳实现任意激光频率的锁定.docx

2014级毕业设计（论文）使用光学频率梳实现任意激光频率的锁定年级：2014级学号：2014274004姓名：许叶佳专业：光电信息科学与工程指导老师：元晋鹏二零一八年四月使用光学频率梳实现任意激光频率的锁定学生姓名：许叶佳指导老师：元晋鹏摘要飞秒光学频率梳在频域上为一列等频率间隔的频率梳齿，在时域上表现为一系列周期性的短脉冲序列。光学频率梳有频率稳定度高，频谱覆盖范围广，脉冲宽度窄的特点。光学频率梳的极高频率稳定度使其在锁定激光频率时有绝对优势。本文主要在搭建实验光路后，重合光学频率梳与待锁定激光探测干涉信号，从而获得拍频信号，再使用锁频模块进行对待锁定激光频率的锁定。关键词光学频率梳；待锁定激光；干涉光谱；拍频信号；频率锁定UsingOpticalFrequencycombtorealizeLockofarbitraryLaserFrequencyAbstractFemtosecondopticalfrequencycombinfrequencydomainisaseriesofequalfrequencyintervalfrequencycomb,intimedomain,itappearsasaseriesofperiodicshortpulsesequences.Opticalfrequencycombhasthecharacteristicsofhighfrequencystability,widespectrumcoverageandnarrowpulsewidth.Theextremelyhighfrequencystabilityoftheopticalfrequencycombgivesitanabsoluteadvantageinlockingthelaserfrequency.Inthispaper,theopticalfrequencycombiscoincidentwiththelasertobelockedtodetecttheinterferencesignalaftertheexperimentalopticalpathisbuilt,andthebeatfrequencysignalisobtained,andthenthefrequencylockingmoduleisusedtolockthelockedlaserfrequency.KeywordsFemtosecondopticalfrequencycomb;lasertobelocked;Interferencespectrum;Beatfrequencysignal;frequencylock目录引言………………………………………………………………………………………1光学频率梳的发展背景及应用技术激光频率的稳定本文研究内容第二章光学频率梳锁定激光频率的研究2.1光学频率梳的基本理论2.1.1光学频率梳的基本原理2.1.2光学频率梳重复频率和偏置频率的控制2.1.3简介FC1500-2502.2光学频率梳锁定激光频率2.2.1光学频率梳和单频激光相干理论2.2.2光学频率梳锁定激光频率方案2.3锁定激光频率2.4小结第三章总结和展望参考文献致谢第一章引言1.1光学频率梳的发展背景及应用技术1960年，第一台激光器问世，之后，激光以其高强度、高单色性和良好相干性等特点被应用于社会发展、科技、国防、经济等多个领域。而飞秒锁模激光器[2]的出现更是促进了精密光谱测量的发展。光学频率梳在频域“梳齿”的特性，使之在测量领域有独特优势。2006年，美国JILA研究所的Hall和德国马普（Max-Planck）研究所的Hansch就因为提出用飞秒光学频率梳建立微波频率与光频率之间的联系，获得了诺贝