摻鐿光纖激光器的放大和頻率穩(wěn)定.pdf

1、光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn)主要由鐘激光，離子阱系統(tǒng)和光學(xué)頻率梳系統(tǒng)三部分組成，為了滿足課題組鋁離子光頻標(biāo)研究的要求，我的主要任務(wù)是在課題組已有基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)光學(xué)頻率梳系統(tǒng)。光學(xué)頻率梳可以方便地實(shí)現(xiàn)激光頻率的測(cè)量，是連接光頻與射頻的橋梁。如果能夠探測(cè)和鎖定飛秒光纖激光器的載波包絡(luò)相位偏置頻率f0和重復(fù)頻率f0，就可以獲得一個(gè)穩(wěn)定的光學(xué)頻率梳系統(tǒng)。
　　本文主要圍繞對(duì)摻Y(jié)b光纖激光器的放大，穩(wěn)定、信噪比高和線寬窄的f0信號(hào)的獲得及鎖定，以及對(duì)光學(xué)頻率

2、梳系統(tǒng)進(jìn)行噪聲分析展開(kāi)，本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　搭建了基于雙包層摻Y(jié)b光纖的光纖放大器，利用260mW，脈沖寬度52fs的種子源對(duì)其進(jìn)行摻Y(jié)b光纖放大，放大后功率達(dá)到2.37W，脈沖寬度為95fs。并解決了放大過(guò)程中引入光譜條紋等問(wèn)題。
　　運(yùn)用拉錐光子晶體光纖的非線性作用，利用f-2f自參考的方法來(lái)產(chǎn)生f0信號(hào)。在組內(nèi)前輩工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高f0信號(hào)的信噪比，討論了影響f0線寬和信噪比的相關(guān)因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，

3、最終實(shí)現(xiàn)了f0信號(hào)的鎖定。得到f0信號(hào)的信噪比由35dB提高到49dB，線寬由1.9MHz減小到650kHz。鎖定后的f0信號(hào)頻率抖動(dòng)范圍為60mHz左右，艾倫偏差秒穩(wěn)為3.2×10-10；鎖定fr，頻率抖動(dòng)峰峰值范圍在400μHz左右，艾倫偏差秒穩(wěn)為3.4×10-13。
　　為了對(duì)光學(xué)頻率梳進(jìn)行噪聲分析，引入超穩(wěn)激光。用超穩(wěn)激光與光梳進(jìn)行拍頻，得到拍頻信號(hào)，分別討論自由運(yùn)轉(zhuǎn)fr和fr信號(hào)鎖定時(shí)，拍頻信號(hào)的頻率抖動(dòng)。得到f0自由運(yùn)