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塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究

作　者: 李来达
导　师: 张斌
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 光学工程
关键词: He-Ne激光器稳频塞曼效应微晶玻璃频率稳定度
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 78次
引　用: 1次
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内容摘要

精密干涉测量主要以激光波长作为“尺子”,利用干涉原理来测定各种参量,如加速度,位移、角位移等等。由于光波长为微米数量级,因此其分辨精度是电学、磁学元件无法比拟的。但是,受激光器自身和周围环境因素影响,激光频率存在不同程度的漂移,频率的漂移必然会导致波长的漂移,这将直接降低干涉测量的精度,因此必须对激光器进行稳频。本文介绍了He-Ne激光器塞曼效应的成因和塞曼效应稳频的基本原理,描述了塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器的基本结构与其突出的优良特性,基于C8051F121单片机完成了激光器稳频控制系统的设计与制作,基于拍频法的原理搭建测试系统进行了激光器稳频性能指标的测试工作,并结合实验数据的分析提出了激光器的改进设计方案。测试结果表明,在预热条件下,铟封结构的塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器的频率稳定度达到了10^-10水平,其频率复现性进入了10^-8量级。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-16
  1.1 课题研究背景  11
  1.2 影响激光器频率稳定性的因素  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-14
  1.4 本课题的任务和意义  14-16
第二章塞曼效应稳频激光器的基本原理  16-20
  2.1 塞曼效应  16
  2.2 塞曼效应激光器  16-18
  2.3 塞曼效应稳频原理  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第三章激光器结构设计与特性  20-27
  3.1 塞曼效应稳频He-Ne 激光器的基本结构  20-24
    3.1.1 普通塞曼效应稳频He-Ne 激光器的基本结构  20-21
    3.1.2 塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne 激光器的基本结构  21-23
    3.1.3 两种激光器的对比  23-24
  3.2 微晶玻璃塞曼He-Ne 激光器的输出特性  24-27
第四章塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne 激光器系统  27-37
  4.1 塞曼效应激光器的实验现象观察  27-28
  4.2 激光器光路系统  28-30
    4.2.1 左旋光和右旋光的分离  28-29
    4.2.2 P 光和S 光的强度取样  29-30
  4.3 激光器电路系统  30-33
    4.3.1 低压电源  31
    4.3.2 高压电源  31-33
  4.4 激光器稳频控制电路系统  33-34
    4.4.1 光电接收及前置放大模块  33-34
    4.4.2 压电陶瓷驱动模块  34
    4.4.3 稳频模块  34
  4.5 激光器稳频系统程序设计  34-36
  4.6 本章小结  36-37
第五章塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne 激光器测试与结果  37-53
  5.1 激光器系统结构  37-38
  5.2 激光器频率稳定度测试  38-51
    5.2.1 拍频检测的基本原理  38-39
    5.2.2 频率稳定度的计算方法  39
    5.2.3 拍频检测系统的建立  39-41
    5.2.4 拍频检测实验结果  41-51
  5.3 激光器改进措施  51-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章总结  53-54
参考文献  54-56
致谢  56-57
作者在学期间取得的学术成果  57-58
附录稳频控制系统电路图  58

塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究

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