06-稳频技术.pdf

第六章 稳频技术 Frequency-Stabilization Techniques 主讲： 韩群 副教授 天津大学精密仪器与光电子工程学院 主要内容 6.1 概述 6.2 兰姆凹陷稳频 6.3 赛曼效应稳频 6.4 饱和吸收稳频 6.5 激光强度的稳定 6.6 频率稳定性及复现性测量 第六章小结 6.1 概述 一、稳频的目的 二、频率的稳定度和复现性 三、影响激光频率稳定的因素 四、稳频的一般原理 一、稳频的目的 目的：使频率本身稳定，即不随时间、地点变化。（气体中应用多） 稳频是实际的要求: 例如：精密干涉测量，它是利用光束的相干性，进行测量的。为了提 高相干长度，必须提高单色性–选模。它是以激光波长（或频率）作为“尺 子”，利用光干涉的原理来测定各种物理量，因此，为了提高测量的精度， 必须要求尺子是唯一的，且准确稳定。 激光单一频率，进行选模。（尺子是唯一的） 单一频率本身稳定（尺子不变）–本章解决的问题。 二、频率稳定度和复现性 1. 频率的稳定度：  定义：激光器连续运转时，在一定时间间隔内平均频率 与该时间内频率  的变化量 之比，用S表示：  S   值越小，S越大，说明稳定性越好。实际中有时也用S的倒数 1  S  -6 -9 -1 来量度稳定度，如常说稳定度稳定度为10 、10 即指得是S 。 分类：根据观测时间不同分长期稳定度和短期稳定度 长期稳定度：即观测的时间较长，t  –大多数应用要求 0 短期稳定度：即观测的时间较短，t 0 基准是光信号接受器的分辨时间 表示：S-1=10-10 （t=10s) 0 。 2. 频率的复现性： 定义：表示激光器在不同的时间、地点等条件下频率重复或再现的精度， 用R 表示：  R   表示在不同时间、地点、环境下平均频率的变化量。  表示在不同时间、地点、环境下平均频率的平均值。 注意： 、 与稳定性的 、 不同。      , 例如：某激光器的频率，在某段时间测定的平均频率是 在另一段时间测