【摘 要】
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时间频率作为计量领域最重要的组成部分之一,在其他诸多领域起着重要作用。目前时间频率量值复现标准精度最高的是光钟,其钟信号位于光频段,在实际的研究和应用中,需要利用光学频率梳将高稳定的光钟信号传递至其他光学频率或射频频率。传统的时间频率传递需要噪声性能优良的窄线宽光梳,以求传递过程不会引入过多的光梳噪声。本文研究的传递振荡器技术可以消除传递过程中光梳的噪声,使用噪声较高的普通光纤光梳即可实现传统方法
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时间频率作为计量领域最重要的组成部分之一,在其他诸多领域起着重要作用。目前时间频率量值复现标准精度最高的是光钟,其钟信号位于光频段,在实际的研究和应用中,需要利用光学频率梳将高稳定的光钟信号传递至其他光学频率或射频频率。传统的时间频率传递需要噪声性能优良的窄线宽光梳,以求传递过程不会引入过多的光梳噪声。本文研究的传递振荡器技术可以消除传递过程中光梳的噪声,使用噪声较高的普通光纤光梳即可实现传统方法利用窄线宽光梳才能实现的高稳定光学频率信号传递效果,克服了传统窄线宽光梳进行频率传递时对快速伺服能力的依赖,并使系统工作更为可靠稳定。本文的主要工作与创新点如下:1.概述了国内外传递振荡器技术的应用和研究进展,阐述了基于光学频率梳的传递振荡器系统的基本原理,实验测量了参考光源与光频梳的线宽、频率漂移等关键参数。2.设计并搭建了传递振荡器系统,在国内首次使用光纤光梳实现传递振荡器,锁定后的环内拍频信号相对不稳定度达5×10-19@1 s。进一步设计并实现了“双传递振荡器系统”,将同一主激光器的频率特性传递至两个独立的从激光器,实验测得两个从激光器的环外拍频信号相对不稳定度达1×10-17@1 s。3.将双传递振荡器系统与直接偏频锁定的系统进行了对比实验,验证了传递振荡器免疫光梳噪声的能力。展现了该技术在时频传递、光钟比对等领域的应用价值。
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