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实验上常常选择铯、铷等能级结构相对简单的碱金属原子来研究光与原子的相互作用。通过探测在连续调谐的控制光作用下的气室对频率确定的探测光的吸收,可获得光抽运光谱。研究光抽运光谱对理解原子相干作用有着重要意义。我们选择铯原子D2线光抽运光谱进行分析研究,并提出基于此光谱实现以原子超精细跃迁为标准的偏频锁定的方法。主要的工作有以下几个部分: 第一部分首先介绍了半导体激光器的基本特性,对影响半导体激光器频率的各种因素进行了分析。接着介绍了自制光栅反馈半导体激光器的制作过程。在建立锁频环路后,利用饱和吸收光谱完成了自制激光器相对于铯原子跃迁线的频率锁定 第二部分主要是在连续扫描的控制光作用下,研究了由频率固定的探测光透射获得的光抽运光谱。光谱主要反映了两个光场同原子作用时的光抽运效应,同时还可能受到两个光场同原子的量子相干效应的影响。我们分别获得了在铯原子气室中两激光相向或同向重合的情况下的光抽运光谱,并研究分析了不同情况下的光抽运光谱的物理过程。 第三部分重点完成了铯原子D2线光抽运光谱在实现激光器间偏频锁定方面的应用。详细介绍了利用光抽运光谱实现两激光器偏频锁定的实验装置和实验过程,分析了实现偏频锁定后两激光频率差的稳定性。我们利用无多普勒背景的光抽运光谱提供的依赖于原子超精细分裂的偏频信号,实现了两个激光器相对偏频锁定。在主激光器自由运转甚至是在一定范围内连续调谐的条件下,保持两个激光器频率差同原子超精细能级间隔的锁定。同时利用声光调制反馈环路实现了光学频率梳,这也将用于实现激光器的偏频锁定。