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光梳是连接光学频段和微波频段的桥梁,应用于光频测量、绝对距离测量、天文观测等领域,目前正逐步从钛宝石光学频率梳过渡到体积更加紧凑、运行更加稳定、成本更加低廉的光纤光梳。利用光梳的特性和光学锁相环,可以实现激光稳频。与传统的稳频方法相比,该方法由于严格锁相到微波频率标准,所以其复现量值不受外界温度、磁场等环境因素影响,具有更好的稳定性和复现性,且能直接得到激光频率的绝对值。因此,本文主要围绕掺铒(Er)光纤光梳和激光稳频开展研究,主要工作如下: (1)参与实验室搭建的一套掺Er光学频率梳,获得信噪比约35 dB的系统频移(fceo)信号。自行设计并建立了一套重复频率(frep)和系统频移锁定装置,对frep和fceo信号连续锁定48小时。利用1s采样时间进行计数,获得锁定后frep信号标准差为0.327 mHz,fceo信号标准差为0.568 mHz。 (2)在光梳锁定后,通过搭建光学锁相环,实验把1.5 μm半导体激光器频率锁定到光梳上,激光器绝对频率稳定在国际计量委员会(CIPM)推荐的1.5 μm波长标准值(194369569384000 Hz)上,稳定锁定2小时。在采样时间1 s条件下进行计数,得到锁定后拍频(fbeat)信号的标准差为0.348 mHz。同时,实验实现激光器频率调谐后的稳频。 (3)完成852 nm激光稳频的部分工作:对852 nm外腔半导体激光器进行移频,并把移频后的光与Menlosystems公司的FC1500光梳拍频,得到信噪比为30 dB的拍频信号。 (4)设计了跟踪振荡器的电路,对1.5 μm半导体激光器和光梳的fbeat信号进行跟踪。