基于PDH技术的光学传递腔的锁定

要实现分子激光冷却,一般需要多束频率稳定的窄线宽激光。提出采用Pound-Drever-Hall(PDH)技术将冷却激光通过光学传递腔的方法锁定到铷原子饱和吸收稳频的半导体激光上,从而实现冷却激光线宽压窄和频率长时稳定的实验方案。设计并制作了法布里-珀罗(F-P)光学腔,建立了光学稳频系统,实现了光学腔到参考光源的锁定。

具有两级放大的平衡零拍光电探测器

平衡零拍探测技术具有低噪声和高灵敏度的特性,是量子噪声谱测量的主要方法之一。采用基尔霍夫定律,设计并研究了一种具有两级放大的平衡零拍光电探测器。由两个性能匹配的光电管相减产生的光电流经过一级跨阻放大后差分输出,再经过二级差分放大电路进行放大输出。结果表明,探测器饱和功率为5 mW,信号响应带宽约140 MHz。当入射光功率为2 mW、分析频率小于30 MHz时,探测的光学噪声功率高于探测器电子噪声10 dB以上。在20 MHz附近,该探测器的共模抑制比达55 dB。

1015nm半导体激光放大系统的实验研究

报道了波长为1015 nm的大功率单频半导体光放大器的设计与研制,实验研究了不同注入光功率和不同温度下,放大器输出光功率与注入电流的依赖关系。结果表明:当波长为1015 nm、功率约为30 m W的种子光注入到半导体激光放大系统中,并把该放大器的注入电流增加到5 A时,其输出的激光功率高达1600 m W,相应的放大倍数可达17.3 d B,且放大器输出功率随温度的降低而增大。此外,还观测了半导体光放大器输出功率的稳定性,发现该放大器可长时间保持稳定工作。因此,该1015 nm激光放大系统可用于掺杂稀土离子晶体的激光冷却,四倍频后还可用于汞原子光钟的实验研究。