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激光器是现代光学中一种常用的光源,分析其谱宽特性对于激光的研究具有重要意义。由于高性能窄线宽激光的半高全宽通常在几十MHz以内,难以直接满足宽光谱领域的应用需求,因而无法发挥其在成本和性能方面的优势,这在一定程度上限制了激光的发展。如果在激光内部直接进行调制实现线宽展宽,又会导致频率的严重漂移,破坏稳频特性。为了在激光器波长稳定性不变的前提下得到宽光谱,提出了一种以高斯白噪声为驱动电信号的外部相位调制方法。以激光相位噪声和光谱特征之间的关系为基础,通过理论计算阐明了相位噪声对于光谱的展宽效应,并基于OptiSystem光仿真软件和数值仿真分析了在不同白噪声参数下的光谱演变过程,明确了要得到好的展宽和载波抑制效果需要高功率、大带宽的噪声信号源。搭建的外部相位调制系统采用10 GHz带宽的信号源,通过两个前置预放大器以及一个高饱和输出功率放大器将噪声信号由-17 dBm最高提升至28 dBm,以此驱动半波电压3.7 V的铌酸锂电光相位调制器,并在放大链路中加入低通滤波器和可调衰减器调节信号参数。研究对象为初始线宽20 kHz的分布式反馈半导体激光器,通过光谱分析仪观测和对比调制前后的激光光谱,得到了与理论及仿真相吻合的结果,并拟合计算出展宽分量最高可达65 GHz,且载波也得以明显地抑制;此外,基于扫描式法布里-珀罗共焦腔评估了激光频率的漂移情况,证明外部调制并未对激光的波长稳定性造成影响,综合论证了高斯白噪声的相位调制方案能够实现优越的光谱展宽效果。由于调制后的光谱无边带和次峰,且能实现数倍于调制带宽的展宽,因此相较于正弦函数和伪随机编码等其他信号而言,高斯白噪声具有明显的优势。该调制方法不依赖于激光器的本征线宽,具有广泛的应用前景,为相位调制和光谱展宽的相关研究提供了参考依据。 相似文献
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用偏振激光两步激发得到Yb原子不同|m|值的里德伯态和4f~(13)5d6s6p价态,采用脉冲场电离方法测定了6sns~1S_0(n=21—28),m=0和6snd~1D_2(n=20—27),|m|=0,1各里德伯态及4f~(13)5d6s6p价态的电离阈值。引入stark有效量子数n_s对电离阈值作了计算。对实验和计算结果作了对比分析。讨论了场电离过程中价态与里德伯态之间的相互作用及其对电离阈值的影响。
关键词: 相似文献
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大角度低温光学扫描器 总被引:1,自引:0,他引:1
本文介绍了低温大角度扫描器的理论特性和制作技术。我们进行了利用压电陶瓷“逆压电效应”原理在常温条件下进行大角度、可控光扫描的探索性工作,并取得了可喜的成功,并在此基础上研究出了能在液氮环境下进行大角度扫描的低温扫描器。 相似文献
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半导体激光器以其窄线宽、驱动电路简单以及易于集成化等优势被广泛应用于谐振式光学陀螺
系统中。针对谐振光学陀螺小型化需求,设计了半导体激光器热电制冷器(TEC)温控模块。首先在
分析激光器管芯 TEC 模块传递函数特性的基础上,引入 PID 反馈模块,设计并确定合适的反馈参数。
结果表明补偿后闭环系统相位裕量为 76 °,增益裕量为 44.8 dB,具有较好的直流响应和动态性能,并
测得稳定工作时温度波动量小于 0.01℃。最后对激光器输出光学性能进行测试,中心频率漂移在
10 MHz 量级,激光器线宽为 3.1 kHz,结合谐振式光学陀螺的典型参数计算得到谐振腔精细度为 33,
极限灵敏度为 0.14 °/h。满足高性能谐振式光学陀螺中小型化光源的使用需求。 相似文献
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在光阱实际测量中,过程噪声以及光电测量噪声严重影响微球位移实时探测的灵敏度,针对这一问题,提出基于卡尔曼滤波的方法对微球位移进行探测.将光阱中微球运动的谐振子模型改写成卡尔曼滤波的状态转移矩阵形式,获得具有高灵敏度和高信噪比的微球位移信号.仿真结果表明:1 MHz的采样频率下,101kPa气压下滤波后的真空光阱微球位移的探测均方根误差从1nm降到0.27nm.实验结果表明,在293K、101kPa气压下对实测的微球位移信号进行滤波,探测均方根误差从2.8nm降到1.1nm;其他参数不变,在1Pa气压下均方根误差从5.2nm降到2.1nm.该方法可应用于高真空下光阱微球质心运动的激光冷却反馈方案. 相似文献
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为了能高效、准确地测量陀螺的阈值,介绍了一种“正交多点”的对准方案和基于数理统计原理测量陀螺阈值的方法,并且分析了该方法的测量不确定度。 相似文献