基于光学反馈频率锁定的窄线宽稳定中红外激光产生技术研究

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作者 杨家齐 赵刚 +5 位作者 焦康 高健 闫晓娟 赵延霆 马维光 贾锁堂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期193-200,共8页

中红外精密激光光谱技术在痕量气体检测、基本物理常数测定等领域都有重要应用,然而由于缺乏窄线宽、稳定的中红外光源,很难实现中红外精密光谱测量.本文介绍了一种基于光学反馈频率锁定的窄线宽稳定中红外激光产生技术,分析了光学反馈... 中红外精密激光光谱技术在痕量气体检测、基本物理常数测定等领域都有重要应用,然而由于缺乏窄线宽、稳定的中红外光源,很难实现中红外精密光谱测量.本文介绍了一种基于光学反馈频率锁定的窄线宽稳定中红外激光产生技术,分析了光学反馈实现激光到F-P腔锁定的可行性,利用一个高精细度中红外超稳F-P腔作为频率参考,基于光学反馈技术实现了量子级联激光器到该超稳腔的锁定.经过评估得到激光器线宽被压窄到1.1 Hz,压窄激光线宽的同时稳定了激光频率,将激光器的长期漂移控制在20 kHz/12 h.其中,为了获取长时间稳定的光学反馈,基于PDH技术获取了误差信号,用于对反馈相位的实时伺服控制. 展开更多

关键词 激光频率锁定 中红外激光 线宽压窄 光学反馈

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基于V型腔光反馈法的半导体激光器线宽压窄和频率锁定初步研究 被引量：2

2

作者 王文志 谭中奇 +2 位作者 黄云 黄水花 袁杰 《光学与光电技术》 2014年第1期32-36,共5页

线宽压窄和频率锁定是提高激光器(特别是半导体激光器)性能的重要手段。在理论分析光反馈时的半导体激光器线宽压窄和频率锁定机理的基础上,建立了一套基于高品质V型光学谐振腔的半导体激光器线宽压窄实验系统,并利用该系统开展了初步... 线宽压窄和频率锁定是提高激光器(特别是半导体激光器)性能的重要手段。在理论分析光反馈时的半导体激光器线宽压窄和频率锁定机理的基础上,建立了一套基于高品质V型光学谐振腔的半导体激光器线宽压窄实验系统,并利用该系统开展了初步实验研究。通过对比无有光反馈情况下的V型腔的透射光扫描线形,初步验证了V型腔用于半导体激光器线宽压窄和频率锁定的可行性,为后续研究奠定了基础。 展开更多

关键词 半导体激光器 线宽压窄 光反馈 V型腔

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BBO光参量振荡器压窄线宽实验研究 被引量：1

3

作者 韦春龙 范琦康 邱文法 《激光技术》 EI CAS CSCD 1996年第3期174-176,共3页

本文对０．５３２μｍ泵浦ＢＢＯ光参量振荡器进行了线宽压窄的实验研究，在简并点处获得小于０．１ｎｍ的输出线宽，参量转换效率达１２％。

关键词 光参量振荡器 压窄线宽 实验

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双光栅外腔半导体激光器压窄技术的研究

4

作者 董兆辉 王宏杰 +2 位作者 隋金龄 田晓洁 吕福云 《光电子技术与信息》 CAS 2004年第1期28-30,共3页

介绍了利用双光栅外腔结构对650 nm半导体激光器输出激光进行选模、线宽压窄及波长调谐的 研究。获得了最窄线宽<0.01 nm的单纵模激光输出,实现了波长调谐范围约8.4 nm。

关键词 半导体激光器 双光栅外腔 线宽压窄 波长调谐

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反射式体光栅压窄线宽锁波长785nm激光器的使用

5

作者 王艳丽 《科技传播》 2018年第8期93-95,共3页

本文通过体光栅作为外腔反馈,实现线宽<0.1nm,波长785+/-0.5nm稳定输出的窄线宽半导体激光器。将LD光束经过FAC和SAC整形之后,采用反射式体光栅形成外谐振腔作为反馈,通过调节入射角度,就可以获得785+/-0.5nm窄线宽波长稳定输出,该... 本文通过体光栅作为外腔反馈,实现线宽<0.1nm,波长785+/-0.5nm稳定输出的窄线宽半导体激光器。将LD光束经过FAC和SAC整形之后,采用反射式体光栅形成外谐振腔作为反馈,通过调节入射角度,就可以获得785+/-0.5nm窄线宽波长稳定输出,该激光器具有较高的功率稳定性(RMS<0.40%),长时间的波长稳定性及较高的信噪比>40d B。在经过聚焦透镜,耦合到光纤里面,实现光纤耦合输出。这款小型化激光器提供内置TEC,可保证在-20℃-50℃环境温度下正常工作,且该激光器蝶形封装可提供三种结构选择:自由空间、光纤耦合及模组。更为突出的优点是,激光器可靠性很高,寿命达20 000h以上。 展开更多

关键词 LD 反射式体光栅RBG 压窄线宽 锁波长

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窄线宽光纤激光器关键技术研究 被引量：5

6

作者 高雪松 高春清 +2 位作者 宋学勇 李家泽 魏光辉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期441-444,共4页

文章介绍了实现窄线宽光纤激光器的线宽压缩方法,并采用掺Er3+光纤作为增益介质,980nmLD激光器作为泵浦源,直线腔结构,光纤环行镜和光纤光栅共同作为腔镜,实现中心频率在1550nm波段的单频激光输出,并讨论了其关键技术和影响因素,为同类... 文章介绍了实现窄线宽光纤激光器的线宽压缩方法,并采用掺Er3+光纤作为增益介质,980nmLD激光器作为泵浦源,直线腔结构,光纤环行镜和光纤光栅共同作为腔镜,实现中心频率在1550nm波段的单频激光输出,并讨论了其关键技术和影响因素,为同类激光器的研制提供了参考。 展开更多

关键词 光纤激光器 单频激光 压窄线宽 腔形分析 ER^3+ 光纤

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双体布拉格光栅光谱反馈特性的理论研究 被引量：3

7

作者 李志永 谭荣清 +1 位作者 徐程 李琳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1643-1647,共5页

基于Kogelnik理论模型,以平面波为入射光,分析了双体布拉格光栅(VBG)的反馈特性。理论分析表明,采用双VBG结构,通过控制两个VBG的中心波长差,可以使光栅反馈的效率提高,带宽加宽。对于由两块带宽100pm、衍射效率20%的VBG组成的双VBG反... 基于Kogelnik理论模型,以平面波为入射光,分析了双体布拉格光栅(VBG)的反馈特性。理论分析表明,采用双VBG结构,通过控制两个VBG的中心波长差,可以使光栅反馈的效率提高,带宽加宽。对于由两块带宽100pm、衍射效率20%的VBG组成的双VBG反馈系统,中心波长相同时,衍射效率最大(33.3%);中心波长相差84pm时,其带宽为单VBG带宽的1.8倍(180pm)。由于VBG的中心波长存在温度漂移特性,因此通过改变双VBG结构中VBG的温度可以实现衍射效率和带宽的改变,为泵浦源的优化提供有效可行的方法。 展开更多

关键词 半导体激光器 线宽压窄 线宽可调 体布拉格光栅 双光栅

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半导体泵浦铷蒸气激光器出光实验 被引量：2

8

作者 徐程 谭荣清 +1 位作者 李志永 李琳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1657-1660,共4页

针对中心波长780nm的商用连续波半导体激光器,使用斩波器将连续激光变为脉冲输出形式,用2400line/mm的平面全息光栅搭建Littrow外腔将线宽压窄至0.2nm以下。采用透镜组对线宽压窄后的半导体激光进行光束整形,半导体激光经线宽压窄和光... 针对中心波长780nm的商用连续波半导体激光器,使用斩波器将连续激光变为脉冲输出形式,用2400line/mm的平面全息光栅搭建Littrow外腔将线宽压窄至0.2nm以下。采用透镜组对线宽压窄后的半导体激光进行光束整形,半导体激光经线宽压窄和光束整形后,经透镜聚焦进长约8mm的铷蒸气泡进行半导体泵浦碱金属激光实验。首次出光得到17.5mW的基模线偏振铷激光;在最新的改进实验中,半导体泵浦铷激光输出功率已达到2.8W。 展开更多

关键词 半导体泵浦碱金属蒸气激光器 铷激光 线偏振 线宽压窄

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精密光学教学中基于超稳腔实现窄线宽性能的方法 被引量：2

9

作者 彭瑜 施清平 +1 位作者 霍虎 李伟 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第8期190-195,共6页

基于半导体激光器,使用零膨胀系数材料制成超稳腔来实现窄线宽激光输出。激光二级管与光栅构成Littrow外腔,一级衍射后,小部分输出光用来锁定超稳腔,实现了激光的线宽压窄,大部分输出光注入到锥形放大器中,实现光功率放大。最终获得波长... 基于半导体激光器,使用零膨胀系数材料制成超稳腔来实现窄线宽激光输出。激光二级管与光栅构成Littrow外腔,一级衍射后,小部分输出光用来锁定超稳腔,实现了激光的线宽压窄,大部分输出光注入到锥形放大器中,实现光功率放大。最终获得波长为1064nm、输出功率为290mW、线宽为10kHz的激光输出。该技术可应用于原子、分子精密光谱领域。 展开更多

关键词 激光技术 线宽压窄 超稳腔锁定 半导体激光 光学频率梳

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新型手动/程控单模可调谐外腔半导体激光器

10

作者 杨今强 潘仲琦 +3 位作者 张汉一 郭奕理 董启明 周炳琨 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期31-34,共4页

报道了新型实用化的单模可调谐外腔半导体激光器。本器件采用了压窄反馈线宽及偏轴调谐等技术，实现了新的连续调谐方法，解决了调谐过程中谐振条件被破坏的问题，提高了调谐精度，并可以程控工作。

关键词 外腔半导体激光器 偏轴调谐 线宽压窄 连续调谐

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半导体激光器发射光谱实验仪 被引量：4

11

作者 谢春霞 段云锋 +3 位作者 董法杰 吕福云 王宏杰 张江水 《物理实验》 北大核心 2004年第5期23-25,共3页

设计了一种半导体激光器发射光谱实验仪 ,可以用来观测LD发射的荧光光谱、激光光谱 ,以及了解光栅外腔选取单纵模、压窄线宽、波长调谐的机理 .该实验仪结构紧凑 ,物理概念清晰 。

关键词 半导体激光器 发射光谱实验仪 光栅外腔 单纵模 压窄线宽 波长调谐

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自注入锁定DFB半导体激光器用作φ-OTDR光源研究

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作者 李秀丽 朱旭阳 +2 位作者 张荣 赵振明 孔梅 《传感器技术与应用》 2021年第2期74-79,共6页

φ-OTDR分布式振动传感系统需使用窄线宽和频率漂移率小的相干光源,DFB半导体激光器的线宽通常在MHz量级且频率稳定性差,无法直接用作φ-OTDR系统的光源。本文使用光纤环形谐振器利用自注入锁定的方法来压窄DFB半导体激光器的线宽并稳... φ-OTDR分布式振动传感系统需使用窄线宽和频率漂移率小的相干光源,DFB半导体激光器的线宽通常在MHz量级且频率稳定性差,无法直接用作φ-OTDR系统的光源。本文使用光纤环形谐振器利用自注入锁定的方法来压窄DFB半导体激光器的线宽并稳定其频率,并且将其作为φ-OTDR分布式振动传感系统的光源。自注入锁定实现了约300倍的线宽压窄,振动传感实验显示该系统有时能测到振动信号有时不能,表明锁定过程中的跳模是自注入锁定激光器用于φ-OTDR振动传感系统时需要克服的困难。 展开更多

关键词 Φ-OTDR 振动传感 线宽压窄 自注入锁定

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光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究 被引量：8

13

作者 刘大鹏 陈超 +4 位作者 秦莉 张星 陈泳屹 曾真 宁永强 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第2期165-169,共5页

通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型,并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子,系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础,综合考虑外腔压窄因子,利用修正后的肖恩-汤斯公式,使用Mat... 通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型,并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子,系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础,综合考虑外腔压窄因子,利用修正后的肖恩-汤斯公式,使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明:通过增加外腔反射率,可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度,进而获得较低的阈值电流,对于0.81的外腔等效反射率,阈值电流低至3.83mA;通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度,可显著压窄线宽至千赫兹量级;此外,合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时,当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA,线宽由95.27kHz降低至1.34kHz;当外腔长度由2cm增加至6cm时,激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。 展开更多

关键词 半导体激光器 外腔 等效反射率 线宽压窄因子 窄线宽

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弱控制场作用下腔内电磁诱导透明及其线宽研究 被引量：3

14

作者 吴嘉宝 张示城 +3 位作者 胡依奇 林功伟 钮月萍 龚尚庆 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期317-321,共5页

基于腔内极化子的量子理论,实验研究了腔内电磁诱导透明(EIT)现象。通过升高铷气室温度,使铷原子数目大量增加。当系统满足集体强耦合条件时,利用弱控制场可实现EIT以及线宽的显著压窄。随着温度的继续升高,耦合效应增强,腔线宽被进一... 基于腔内极化子的量子理论,实验研究了腔内电磁诱导透明(EIT)现象。通过升高铷气室温度,使铷原子数目大量增加。当系统满足集体强耦合条件时,利用弱控制场可实现EIT以及线宽的显著压窄。随着温度的继续升高,耦合效应增强,腔线宽被进一步压窄。 展开更多

关键词 量子光学 腔内电磁诱导透明 腔内极化子 腔线宽压窄 集体强耦合

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熔融石英棱镜在准分子激光光谱控制系统中的应用研究 被引量：7

15

作者 单耀莹 赵江山 +7 位作者 李慧 王倩 沙鹏飞 周翊 周军 袁志军 张海波 楼祺洪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期43-47,共5页

针对准分子激光器的相关应用,对准分子激光进行光谱控制是非常必要的。相关光谱控制主要包括激光线宽窄化及激光中心波长的稳定输出,常用的线宽压窄方式是利用扩束棱镜组结合光栅构成线宽压窄模块达到激光线宽窄化的效果。利用熔融石英(... 针对准分子激光器的相关应用,对准分子激光进行光谱控制是非常必要的。相关光谱控制主要包括激光线宽窄化及激光中心波长的稳定输出,常用的线宽压窄方式是利用扩束棱镜组结合光栅构成线宽压窄模块达到激光线宽窄化的效果。利用熔融石英(FS)等腰直角棱镜与光栅的组合实现了线宽0.957pm的ArF准分子激光输出。理论分析和实验结果表明,作为深紫外波段的良好通光材料,熔融石英棱镜可以实现与常用氟化钙(CaF2)棱镜相近的线宽压窄结果。同时作为等腰直角方式设计,具有更高的切割成型工艺精度、更低的使用维护成本和更广泛的应用价值。 展开更多

关键词 激光器 准分子激光器 线宽压窄 棱镜 熔融石英 CAF2

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Littrow型光栅外腔半导体激光器的输出特性分析 被引量：7

16

作者 雷平顺 薛力芳 +3 位作者 何军 曾华林 付跃刚 周燕 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第3期17-21,共5页

在讨论光栅外腔半导体激光器理论的基础上,对影响Littrow型光栅外腔半导体激光器输出功率和线宽压窄的各种因素进行了数值模拟分析。研制了单纵模高质量激光输出的Littrow型光栅外腔半导体激光器,在工作电流为400 mA时,连续输出功率达到... 在讨论光栅外腔半导体激光器理论的基础上,对影响Littrow型光栅外腔半导体激光器输出功率和线宽压窄的各种因素进行了数值模拟分析。研制了单纵模高质量激光输出的Littrow型光栅外腔半导体激光器,在工作电流为400 mA时,连续输出功率达到180 mW,线宽优于1MHz。 展开更多

关键词 激光技术 外腔半导体激光器 输出功率 线宽压窄

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