相干激光技术.ppt
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1、相干激光技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望Main Contentn nCoherent n nLaser frequency stable Side-band locking-(PDH)n nInjection lockn nOptical phase locking ringThe coherent condition of two beam:nLaser frequency stable(mode)nPolarization constan
2、tnPhase locked:Lock the frequency of the two laser to a standardLock the frequency of the two laser to a standardLock one Laser to another选模稳频相位锁定技术纵模横模Laser frequency StableMode selectionLaser run with only one frequency.The others should be restricted.Laser operation Pumping population conversion
3、stimulated amplification in the cavitz Laser operationThe mode of Laser 谐振腔腔内的光波用腔模描述,腔的有限尺寸决定了腔的分立谐振条件(本征模)。只有与腔模场匹配的光模场可以在谐振腔内存在;谐振腔腔长决定激光的纵模;谐振腔的截面尺寸决定横模;单纵模一定是单横模,但是单横模可能多纵模横模-光场分布光场强的截面分布m 和 n 分别代表正交方向的模级数TEM00 是 Gaussian分布.高增益和空间烧孔造成自由运转激光器多横模运行高增益和空间烧孔造成自由运转激光器多横模运行谐振腔驻波场谐振条件:2nL=N激光器实际输出波长:增
4、益线型内超出阈值部分的纵模 非线性展宽和空间烧孔造成自由运转激光器多纵模运行非线性展宽和空间烧孔造成自由运转激光器多纵模运行纵模激光频率单模运转-短腔短腔法:缩短谐振腔长度,可增大相邻纵模间隔,以致在荧光谱线有效宽度内,只存在一个纵模,则则只要缩短腔长,使只要缩短腔长,使:时可以实现单纵模谐振时可以实现单纵模谐振。单模运转-选纵模光栅选模:谐振腔本征模与光栅某衍射级重合F-P选模:振荡频率不仅符合谐振腔共振条件,还要对标准具有最大的透过率,F-P自由光谱区大于增益带宽M1M2激活介质斜置法F-P准具选纵模:振荡频率不仅符合谐振腔共振条件,还要对标准具有最大的透过率,F-P自由光谱区大于增益带宽
5、法布里法布里-珀罗标准具法示意图珀罗标准具法示意图环形腔(行波腔):振荡频率符合谐振腔共振条件的正、反两个模,通过隔离器得到单模M2M1输出M3单向器Nd:YVO4M4泵浦光NPRO(non-planar ring oscillator)环形腔结构线偏振输出面镀偏振模外加磁场,光场偏振产生偏转稳定度已达到10-910-13,复现性在10-710-12.实际应用中,要求稳定度和复现性都能在10-8以上.激光稳频稳频技术全封闭的光学腔 防震措施 以增益曲线作为标准 利用塞曼效应或斯塔克效应稳定激光频率 利用分子原子吸收谱线 利用光学元件稳定激光频率 被动稳频主动稳频频率稳定度激光器在一次连续工作时
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