實驗名稱：SRO輸出信(xin)號光(guang)和閑置光(guang)強度噪聲的理論和實驗研(yan)究

　　測試目的：研究了SRO輸出信(xin)(xin)號(hao)光(guang)和(he)(he)(he)閑置(zhi)(zhi)光(guang)的(de)強度(du)噪(zao)聲(sheng)(sheng)特性。首(shou)先通過理論研究了信(xin)(xin)號(hao)光(guang)和(he)(he)(he)閑置(zhi)(zhi)光(guang)的(de)強度(du)噪(zao)聲(sheng)(sheng)，分析了影(ying)響信(xin)(xin)號(hao)光(guang)和(he)(he)(he)閑置(zhi)(zhi)光(guang)強度(du)噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)因素和(he)(he)(he)降低強度(du)噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)方法。然后(hou)通過控(kong)制(zhi)(zhi)MgO：PPLN晶體(ti)的(de)溫度(du)和(he)(he)(he)標準(zhun)具上(shang)施加調制(zhi)(zhi)信(xin)(xin)號(hao)的(de)調制(zhi)(zhi)頻率(lv)實現(xian)了信(xin)(xin)號(hao)光(guang)和(he)(he)(he)閑置(zhi)(zhi)光(guang)強度(du)噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)優化(hua)。

　　測試設備：高壓(ya)功率放大器(qi)、激光器(qi)、光隔(ge)離(li)器(qi)、頻譜分析儀、光電探(tan)測器(qi)等(deng)。

　　實驗過程：

　　圖1：利用SRO獲得紅外激光的實驗裝置

　　利用SRO獲得(de)連(lian)續寬調諧的(de)(de)(de)紅外(wai)激(ji)光(guang)(guang)(guang)并對(dui)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)和(he)(he)(he)閑置光(guang)(guang)(guang)強度(du)(du)噪(zao)(zao)聲(sheng)進(jin)行優化(hua)的(de)(de)(de)實(shi)驗裝置如圖2所(suo)示。泵浦(pu)光(guang)(guang)(guang)源為(wei)(wei)實(shi)驗室(shi)自(zi)制的(de)(de)(de)1.06μm的(de)(de)(de)Nd：YVO4激(ji)光(guang)(guang)(guang)器。首先經(jing)過半波片(HWP1)和(he)(he)(he)光(guang)(guang)(guang)隔離器(OI)以防止反(fan)射光(guang)(guang)(guang)影響激(ji)光(guang)(guang)(guang)器，然后通過HWP2來控(kong)制泵浦(pu)光(guang)(guang)(guang)進(jin)入(ru)SRO腔的(de)(de)(de)偏振(zhen)方向(xiang)。實(shi)驗所(suo)用的(de)(de)(de)SRO設(she)計(ji)為(wei)(wei)對(dui)稱的(de)(de)(de)四鏡環形結構，SRO腔的(de)(de)(de)具(ju)體參(can)數跟第(di)三章相同(tong)。為(wei)(wei)了獲得(de)無跳(tiao)模運轉(zhuan)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)，利用尺寸為(wei)(wei)2mm(T)×5mm(W)×1mm(L)的(de)(de)(de)鈮酸鋰電(dian)(dian)光(guang)(guang)(guang)晶體作(zuo)為(wei)(wei)標(biao)準具(ju)，并將(jiang)標(biao)準具(ju)插入(ru)到(dao)M3和(he)(he)(he)M4之間，利用標(biao)準具(ju)的(de)(de)(de)選模作(zuo)用來實(shi)現信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)單縱模運轉(zhuan)。M4輸出(chu)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)經(jing)M5反(fan)射后，通過HWP和(he)(he)(he)PBS后大部分(fen)(fen)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)注入(ru)到(dao)相干(gan)功率計(ji)中來測(ce)量其輸出(chu)功率，剩(sheng)余部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)注入(ru)到(dao)自(zi)零拍(pai)探測(ce)系統(tong)用來測(ce)量和(he)(he)(he)分(fen)(fen)析信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)強度(du)(du)噪(zao)(zao)聲(sheng)，該探測(ce)系統(tong)由HWP、PBS和(he)(he)(he)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)探測(ce)器PD1和(he)(he)(he)PD2組成(cheng)。進(jin)入(ru)PD1和(he)(he)(he)PD2的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)電(dian)(dian)流后輸入(ru)加(jia)減法器，并通過頻譜分(fen)(fen)析儀(yi)(SA)測(ce)量和(he)(he)(he)、差信(xin)號(hao)(hao)，和(he)(he)(he)與差分(fen)(fen)別代表(biao)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)強度(du)(du)噪(zao)(zao)聲(sheng)和(he)(he)(he)對(dui)應的(de)(de)(de)SNL。PD2輸出(chu)的(de)(de)(de)直流信(xin)號(hao)(hao)進(jin)入(ru)LA解調后獲得(de)誤差信(xin)號(hao)(hao)，并將(jiang)誤差信(xin)號(hao)(hao)輸入(ru)到(dao)PID進(jin)行處理(li)，然后將(jiang)PID輸出(chu)的(de)(de)(de)控(kong)制信(xin)號(hao)(hao)經(jing)過高(gao)壓功率放大器(HV)施加(jia)到(dao)PZT上，以此來實(shi)現腔長的(de)(de)(de)控(kong)制。

　　實驗結果：

　　圖2：泵浦激光在SRO腔(qiang)前和透過SRO腔(qiang)后的強(qiang)度噪聲譜

　　首先(xian)通(tong)過將(jiang)內腔(qiang)(qiang)標(biao)準具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)射峰鎖定到SRO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共振頻率上，實(shi)現(xian)了無跳模(mo)連(lian)續(xu)寬調(diao)諧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅外激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)出。為了獲(huo)得(de)低(di)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅外激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)出，需(xu)要(yao)研究(jiu)信號光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和閑置光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，在研究(jiu)SRO輸(shu)出激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)時，泵(beng)(beng)(beng)浦激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)是一(yi)個很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響因素，所以首先(xian)通(tong)過實(shi)驗(yan)測量了不同情況下(xia)泵(beng)(beng)(beng)浦激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，如(ru)圖(tu)2所示(shi)。曲(qu)(qu)(qu)線(i)為SNL，曲(qu)(qu)(qu)線(ii)為SRO腔(qiang)(qiang)前泵(beng)(beng)(beng)浦光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歸一(yi)化強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，曲(qu)(qu)(qu)線(iii)為泵(beng)(beng)(beng)浦光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)單次穿過SRO腔(qiang)(qiang)之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歸一(yi)化強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。從(cong)圖(tu)中可以發現(xian)，泵(beng)(beng)(beng)浦光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)在7MHz后達到SNL，而且在300kHz-5MHz的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內，曲(qu)(qu)(qu)線(iii)比曲(qu)(qu)(qu)線(ii)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)要(yao)低(di)，這是由于SRO腔(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腔(qiang)(qiang)型設(she)計與模(mo)清潔器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計類似(si)，具(ju)有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)式過濾能(neng)力，對泵(beng)(beng)(beng)浦光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)具(ju)有一(yi)定程度(du)(du)(du)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過濾能(neng)力，導致經(jing)過SRO腔(qiang)(qiang)后泵(beng)(beng)(beng)浦激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)也會有所降低(di)。

　　?功率放大器推薦：ATA-4315

　　圖：ATA-4315高壓功率放大器指標參數

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