采用射频调制实现对单频激光器频率噪声的抑制

摘要：

在使用铷原子饱和吸收谱线作为激光频率参考进行稳频的激光稳频系统中,环路带宽是影响激光输出频率噪声的重要因素之一.对激光稳频系统中限制环路带宽的主要因素进行分析,使用射频调制信号直接调制商用外腔半导体激光器的高速电流调制端来对激光稳频系统的环路带宽进行拓展.根据对稳频环路的分析,合理设置反馈电路,实现激光稳频.使用低频谱分析仪对稳频后的鉴频信号进行分析,发现带宽拓展后,在傅里叶频率为 5 kHz处对频率噪声的抑制度达到了20 dB以上.通过将该稳频激光器输出的激光与锁定在极稳恒温晶振上的飞秒光学频率梳进行拍频,测量了该稳频激光相对光梳的频率噪声,测量结果与直接分析鉴频信号的结果吻合.经过测量,通过拓展带宽抑制频率噪声,稳频激光器的短期频率稳定度得到改善.最后,测量了稳频激光相对于锁定在恒温晶振上的飞秒光学频率梳的频率稳定度,Allan方差在平均时间1 S时达到4.52×10-12,在平均时间20 s时达到1.65×10-12.

关键词：激光器、激光稳频、饱和吸收光谱、射频调制、频率噪声

所属期刊栏目：44

分类号：TN248.4(光电子技术、激光技术)

资助基金：中国科学技术部仪器项目2013YQ09094304

在线出版日期：2018-07-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：54-60