基于KTP键合晶体的Hansch-Couillaud双波长外腔频率锁定机理

基于KTP键合晶体采用Hansch-Couillaud频率锁定技术实现了双波长外腔同时共振,理论和实验上分别研究了基于键合KTP晶体的HC频率锁定方案.研究表明,与采用单KTP晶体的结果相比,采用键合KTP晶体进行HC锁频时,能将激光频率分别锁定到e1光或e2光的共振峰值.实验中将环形腔腔模频率锁定到938nm激光器的输出频率上,1583nm激光器的输出频率锁定到环形腔腔模频率上,从而实现了三者之间的相位关联锁定.

基于非线性晶体及Hnsch-Couillaud技术的激光-环形腔频率锁定技术研究

基于Hnsch-Couillaud(H-C)频率锁定技术,通过理论计算得到了用于实现激光到环形腔频率锁定的误差信号,并在实验上利用1583 nm激光与腔内含有KTP晶体的蝶形环形腔对激光到环形腔的频率锁定进行了实验研究,理论结果与实验结果相符。该方案与传统方法相比,大大简化了实验装置,而且操作方便灵活,可以广泛地应用到激光技术、污染气体检测等众多领域。

二次谐波产生的光学倍频腔自锁定系统

二次谐波产生技术能有效扩展现有的激光波段,被广泛应用于原子分子物理、光物理、生物医学等多个领域。倍频腔的长期锁定是倍频技术中的一项关键技术,它直接关系到输出激光的功率稳定性和可靠性,目前的商用二次谐波产生激光器都会存在不同程度上的失锁状态。提出了一种基于积分扫描来实现连续激光倍频器自锁定的方案,能在没有人为调节的情况下连续工作,不需要额外的功率监测和扫描信号,失锁后可自动恢复锁定,最终实现了长期稳定的二次谐波产生激光输出。

3种方法实现461 nm外腔倍频激光器的锁定

采用基于一体化结构的环形倍频腔,比较了Hansch-Couillaud,Pound-Drever-Hall和内调制3种锁定方法,研究了不同倍频晶体长度和晶体内光束直径分布对倍频过程稳定性的影响。实验结果表明,一体化腔结构有效提高了抗干扰能力和稳定性;使用3种倍频腔锁定方法达到的倍频输出功率的稳定度为3%(其中基频光功率漂移为2%)。实验发现,由于晶体对倍频光的吸收,过长的晶体长度、过小的晶体内光束直径和不合适的光腰位置,可明显影响倍频光的最大倍频功率和稳定性。实验得到的最大461 nm蓝光倍频输出功率310 mW,倍频效率54.8%,净倍频效率71.3%。实验还比较了不同反射率输入耦合镜的耦合率。

基于光纤电光调制器的PDH频率锁定稳定性研究

光纤器件尤其是光纤电光调制器(EOM)在简化PDH频率锁定装置的同时会诱发残余幅度调制(RAM),该效应会使PDH误差信号出现一个受环境温度影响的直流偏置,同时线型也出现一定程度的扭曲,这不仅会使频率锁定点发生漂移,同时也会影响频率锁定的时间。对PDH误差信号中存在RAM的线型进行理论和实验分析,并利用Hnsch-Couillaud(HC)技术抑制RAM,在实验上获得了无偏置且信号对称的PDH误差信号。分别利用RAM抑制闭环和开环的误差信号,进行了激光到腔模的频率锁定,验证了RAM抑制方案可以极大地增加基于光纤EOM的PDH频率锁定技术的稳定性。