光梳稳定系统电路设计

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获得稳定的频率输出不仅是目前激光器研究领域的一个热点,也是激光器应用于通信,航天等高科技领域的关键技术要求。本文对锁模激光器的频率稳定技术做了深入的研究,分析了影响频率稳定的诸多因素,找到了有效的锁定办法。  锁模激光器的输出信号在频域上表现为一排不同频率的梳齿状频谱,称为光梳,其中的每一个频率称为梳齿。光梳的稳定直接显示了锁模激光器输出激光的稳定程度。  对于光梳系统来说,主要存在两方面的不稳定因素,一是梳齿之间的频率差,即重复频率,会不断变化;二是所有的梳齿频率会出现整体的漂移。本文针对这两种不稳定因素分别设计了锁定方式:  1.通过压控陶瓷PZT调节锁模激光器的腔长改变输出激光的重复频率,构建锁相环路,将其锁定到标准频率源上。  2.改变电压控制泵浦源调节梳齿的水平移动,通过与标准激光源拍频方式获得与标准光源最接近的梳齿与标准光源的频率差,在FPGA芯片中使用FFT算法锁定拍频信号频率,从而锁定光梳梳齿与标准光源的频率差,达到稳定梳齿频率水平漂移的目的。  实验测试结果显示,以上两种方法可以有效地锁定光梳系统的频率,保持锁模激光器的稳定输出,通过阿伦方差的计算,整个系统达到了较高的稳定程度。
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