二極管泵浦雙腔雙頻Nd-YAG激光器PDH穩(wěn)頻技術(shù)研究.pdf

1、激光二極管泵浦的雙頻Nd:YAG激光器可以作為絕對距離干涉測量的理想光源，雙頻激光拍頻產(chǎn)生的合成波長是測量系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)“尺子”，且合成波長與雙頻激光的頻差成反比關(guān)系，因此為了滿足測量的精度要求，需要雙頻激光的頻差必須穩(wěn)定。而自由運(yùn)轉(zhuǎn)的激光器往往會發(fā)生頻率的漂移，必須對其進(jìn)行穩(wěn)頻控制。
　　本文首先綜述了激光頻率穩(wěn)定技術(shù)的研究意義、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。然后介紹了LD泵浦雙腔雙頻Nd:YAG激光器的組成、選模原理和輸出特性，通過對各種

2、穩(wěn)頻技術(shù)的優(yōu)缺點比較，選用PDH穩(wěn)頻技術(shù)穩(wěn)定激光頻率。其次，論文設(shè)計了一套穩(wěn)頻方案，分別采用兩套獨立的光外差探測系統(tǒng)和反饋控制系統(tǒng)，將雙腔的激光頻率穩(wěn)定在同一F-P標(biāo)準(zhǔn)具的諧振頻率上。對該方案做了理論和仿真分析，確定調(diào)制頻率為10MHz，最佳調(diào)制度為1.082。
　　PDH穩(wěn)頻技術(shù)的關(guān)鍵是對激光進(jìn)行射頻電光相位調(diào)制。最后，本文主要對PDH穩(wěn)頻系統(tǒng)中的電光相位調(diào)制器的設(shè)計原理和實驗做了詳細(xì)的說明，電光晶體選用MgO: LiNbO3晶

3、體，根據(jù)調(diào)制頻率和調(diào)制度這兩參數(shù)確定信號源和驅(qū)動電路設(shè)計中的各個參數(shù)。設(shè)計了采用DDS芯片AD9850產(chǎn)生所需10MHz正弦信號的信號源，輸出信號的峰峰值約為1.8V，其頻率穩(wěn)定度達(dá)10-7。介紹了電光相位調(diào)制器的驅(qū)動電路，主要由電壓放大電路，功率放大電路和諧振電路組成，分別對各部分進(jìn)行了實驗研究。對整體電路進(jìn)行了實驗，獲得電容兩端的電壓峰峰值約為120V，分析了實驗結(jié)果未能達(dá)到預(yù)期值的原因。
　　總之，本論文主要設(shè)計了LD泵浦雙