半導(dǎo)體制冷式氦氖激光器穩(wěn)頻技術(shù)的研究.pdf

1、在精密計量中，通常采用激光的波長作為長度基準(zhǔn)。但自由運轉(zhuǎn)的氦氖激光器，光頻率（波長）穩(wěn)定度僅為10-6，無法滿足超精密測量的要求。激光穩(wěn)頻技術(shù)的應(yīng)用就是為了得到波長高穩(wěn)定的相干激光光源，從而提高測量精度，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。
　　基于橫向塞曼效應(yīng)的穩(wěn)頻激光器，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強，輸出功率大，差拍信號頻率低、易于接收和處理，可直接輸出相干性和偏振度都很好的線偏振光，便于測量偏振、雙折射等物理量。所以可用于生物檢測、偏振特性檢測

2、、膜厚測量、折射率測量、物體微小形變測量等方面。
　　本文介紹了氦氖激光器常用的穩(wěn)頻技術(shù)，重點研究塞曼效應(yīng)穩(wěn)頻技術(shù)，將縱向和橫向塞曼效應(yīng)激光器作了特點對比，分析了加熱和制冷兩種方式控制激光腔長的優(yōu)缺點，制定了使用半導(dǎo)體制冷器（TEC）控溫方案，既能克服加熱型控溫?zé)崃糠e累易失控的不足，也能解決風(fēng)冷型穩(wěn)頻精度低的問題，還實驗分析了激光管在不同條件下的溫度特性。在上述研究的基礎(chǔ)上，制定了半導(dǎo)體制冷式氦氖穩(wěn)頻激光器的總體方案。
　　

3、激光穩(wěn)頻系統(tǒng)分為主、從兩個控制部分，主控制部分實現(xiàn)激光穩(wěn)頻控制，從控制部分控制外殼溫度，用以減小外界環(huán)境對激光穩(wěn)頻控制部分的影響。系統(tǒng)硬件部分包括溫控機械結(jié)構(gòu)、拍頻信號采集電路、單片機控制與D/A轉(zhuǎn)換輸出電路、半導(dǎo)體制冷器驅(qū)動電路、溫度測量電路；軟件部分包括單片機模糊PID穩(wěn)頻控制部分、上位機拍頻曲線與外殼溫度實時顯示程序。
　　儀器完成了設(shè)計、裝調(diào)、運行任務(wù)，并對其頻率穩(wěn)定度進(jìn)行了實測，頻率穩(wěn)定度指標(biāo)為1.74×10-9，穩(wěn)頻時