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《华东师范大学》 2008年
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窄线宽稳频激光系统中的光学谐振腔振动敏感度问题研究

缪瑾  
【摘要】: 窄线宽稳频激光器在高灵敏高分辨率激光光谱、基本物理常数的测定等领域有着广泛的应用,同时又是作为未来时间频率标准的光钟的必要组成部分。为了获得频率稳定且线宽窄的激光,通常采用Pound-Drever-Hall(PDH)技术将激光频率锁定在高精细度光学谐振腔的共振频率上。因而被锁定激光的频率稳定度由参考腔光程长度的稳定度及伺服锁定系统综合决定,研究表明环境振动及温度变化对参考腔光程长度的影响已成为限制激光线宽进入Hz及亚Hz量级的主要因素。 本文致力于研究光学谐振腔由振动引起的弹性形变,采用了有限元分析法对环境振动导致谐振腔光程长度的变化进行了定量计算和数值分析。通过优化设计腔体及选取合适的支撑方式来补偿腔体形变,降低腔体光程长度对振动的敏感度。 对水平侧向支撑的圆柱形和长方形这两种常见驻波腔在竖直振动加速度作用下的形变进行了数值计算,通过调整优化支撑方式及位置,使得光程长度对振动的敏感度降低到25kHz/ms~(-2);计算了竖直放置的圆锥形腔体的振动敏感度,发现在结构对称的情况下,其形变量仍存在一定的不对称性,通过微调腔体支撑面上下部分的质量分布来补偿形变,理论上获得腔体光程长度对振动免疫的设计方案。 首次提出了在PDH稳频中采用具有隔离反馈光特性的环形腔用于提供频率参考标准的设想。通过对环形腔体在不同支撑方式下振动形变的数值计算,发现对于不同宽度的支撑面,都对应存在一个支撑位置,使得腔体的光程变化量为零,即对振动免疫,这一结论为光学谐振腔的振动免疫设计提供了有价值的参考。 通过对采用振动免疫圆锥形参考腔的理论计算结果与实验系统测试结果进行比较,验证了此研究方法的有效性。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN248;TN751.2

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王天寅;578nm窄线宽稳频激光系统研究[D];华东师范大学;2013年
【参考文献】
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1 毕志毅;丁良恩;马龙生;郑一善;;光学谐振腔反射特性的光外差探测[J];华东师范大学学报(自然科学版);1989年03期
【共引文献】
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1 王延辉;刘涛;A.Stejskal;赵燕宁;R.Dumke;张洁;陆泽晃;王力军;董太乾;;铟离子5s~(21)S_0-5s5p~3P_0参考用跃迁频率的精密测量[J];北京大学学报(自然科学版);2008年04期
2 李志华,段发阶,方志强;一种新型高速旋转叶片振动测量传感器的研究[J];传感技术学报;2005年01期
3 李广东;张海庄;王德飞;刘志林;;激光准直特性在主动式激光侦察告警系统设计中的应用探讨[J];电光与控制;2011年08期
4 邹滨雁;邱明辉;;(2+1)多光子电离的理论公式[J];大连铁道学院学报;2006年03期
5 杜戈果;;“激光原理”课程中的激光效率辨析[J];电气电子教学学报;2008年02期
6 吕秀品;;计算共轴球面腔等价腔长时应注意的问题[J];电气电子教学学报;2009年01期
7 郭军;;半波损失现象的大幅面显示[J];大学物理实验;2010年04期
8 孙寒,高锦岳,马涛,姜云,康智慧;二氧化碳激光器谐振腔稳定性的研究[J];大学物理;2005年01期
9 胡海蕾,陈荣,赖爱光,谢树森;C-lens准直特性分析[J];福建师范大学学报(自然科学版);2005年01期
10 施向华;邱怡申;李高明;徐惠真;;基于微电机械系统的反射式可变光衰减器的研究与设计[J];福建师范大学学报(自然科学版);2006年02期
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1 张乐;吴波;傅志辉;叶雯;沈永行;;基于光纤光栅Fabry-Perot腔锁频原理的高灵敏度光纤振动传感器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 黄凯凯;张建伟;陈景标;王凤芝;杨东海;;钙原子束光学Ramsey实验研究[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];2005年
3 陈景标;黄凯凯;杨东海;陈徐宗;;小型钙束光频标的两种改进方案[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];2005年
4 彭瑜;赵阳;李烨;曹建平;方占军;臧二军;;使用Hansch-Couillaud实现461nm外腔倍频激光器的锁定[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
5 陈国庆;;位相调制光外差激光稳频系统[A];中国科学技术协会首届青年学术年会论文集(工科分册·上册)[C];1992年
6 所睿;孟飞;房芳;李天初;;基于超稳激光的超稳微波[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S4 原子钟技术与时频系统[C];2013年
7 崔承云;张永康;崔熙贵;胡建东;郭作兴;;激光熔凝处理不锈钢表面氧化物微观结构的研究[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集(六)[C];2010年
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4 刘杰,李健,于全训;谐振腔光学参数的测量[J];中国激光;1997年07期
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7 ;放电混合的HF连续波激光器[J];激光与红外;1971年04期
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