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普通自由运转的激光器,由于受到外界温度、机械振动等工作环境条件的影响,激光器输出的频率是不稳定的。要得到频率稳定的激光器,需要对激光器进行稳频,因此稳频技术成为现代精密测量技术中一种必不可少的手段。Pound-Drever-Hall(PDH)稳频利用高精细度的Fabry-Perol(F-P)腔的提供的线宽很窄的共振谱线,将激光进行相位调制后入射到F-P腔,通过光外差检测获得鉴频曲线来对激光器进行稳频,可以获得频率稳定且窄线宽的激光。本文围绕PDH稳频做了如下工作:
1.光电探测器电路的分析和设计。分析了光电探测器电路中电流增益带宽与电压增益带宽之间的关系,提出一种通过电压放大的方式分析光电探测器带宽的方法。分析光电探测器噪声因素,给出运算放大器选择的建议。
2.高压放大器电路的制作与相关参数的测量。设计制作高压放大器的电源
电路,直流参考电路,SWEEP信号电路,DITHER信号电路及高压放大电路。
对相关参数进行了测量,分析了高压放大电路补偿电容的取值问题。
3.光纤相位噪声的测量以及光纤噪声的消除。建立一套消除激光相位噪声的实验系统并测量了30m裸光纤引入的相位噪声,采用实验系统的反馈控制在光纤的远端消除这一噪声,将光纤引起的激光谱线展宽由1kHz减小到1Hz以下。