基于声光频移器设计的反馈环路, 对397.5 nm紫外激光功率起伏进行反馈抑制。整套系统通过比例积分电路得到的误差信号来改变声光频移器的射频功率, 利用声光频移器的布拉格衍射方式对激光功率进行控制, 从而实现激光功率的长时间稳定。另外还对通过倍频产生的紫外激光特性进行了分析。最后, 通过反馈系统在时域上实现了紫外激光功率的相对起伏, 由±11.739%降至±0.053%, 稳定度改善约220倍; 在频域1~8000 Hz范围内, 其功率谱密度得到明显的降低; 在5 kHz频率处, 功率谱密度由9.6×10-5 dBV·Hz-1/2改善为1.9×10-6 dBV·Hz-1/2。

外腔谐振倍频是获得397.5 nm 紫外激光的重要方法。搭建了基于周期极化的磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体的半整体谐振腔，对经半导体锥型放大器放大的795 nm 单频连续激光进行谐振倍频。在203 mW 的795 nm 基频光输入条件下，实现了60.4 mW 的397.5 nm 连续单频紫外激光输出，倍频转化效率为30%；在基频光功率约87.5 mW 时，得到最大的倍频效率约为34.6%。倍频紫外光光束质量因子M2优于1.21，光束质量良好，30 min内典型的倍频光功率均方根起伏小于1.9%。该倍频器结构紧凑，具有很好的机械稳定性，可实现紫外激光的稳定输出，可用于产生对应铷原子跃迁线的压缩、纠缠态光场，在量子光学和精密测量等领域发挥重要作用。

采用射频频率调制光谱(RF-FMS)和调制转移光谱(MTS)将1560 nm分布反馈激光器经MgO:PPLN波导高效倍频后锁定于87Rb原子D2线超精细跃迁。比较了两种方法的原理、谱线以及锁频结果。激光器自由运转30 min的典型频率起伏为8~10 MHz，采用RF-FMS和MTS锁频30 min的频率起伏均方根分别为±135 kHz和±85 kHz，这主要是由于后者的信噪比高，谱线完全无背景。采用MTS方案，搭建了一套结构紧凑、性能稳定的1.5 μm光纤通信波段激光稳频系统。

本文基于声光频移器，采用光电反馈方式实现了激光强度的稳定控制。根据声光频移器的布拉格衍射对激光强度的调节作用，以光电反馈得到的反馈电信号控制驱动声光频移器的射频功率大小，进而对声光频移器的输出激光强度进行稳定，激光在47 kHz以下的低频噪声实现最大抑制比为15 dB。实验结果基本满足了所要求的激光稳定度。此外还分析了整个回路的响应特性，测试了除反馈电路之外其他部分的相移特性。

相干布居俘获(CPT)磁强计是基于原子系综中相干布居俘获相干叠加暗态使用全光学的方法对磁场进行测量,具有较高的精度。实验中使用注入锁定的方法得到频率差严格等于铯原子基态超精细分裂间距的两束大频差位相锁定的双色激光,观察到了铯原子气室中的CPT透射信号。给铯泡加入沿激光传播方向的纵向磁场,可观察到变宽或分裂的CPT信号,通过对分裂间距的测量便可得到待测磁场值。对于中等强度的磁场,可通过透射峰的裂距直接得到待测磁场值;弱磁场区域则可通过电流与磁场的对应关系得到。目前,实验中可测量nT量级的稳定磁场。

为了获得高信噪比的电磁感应透明(EIT)谱线，对铯原子6S1/2-6P1/2-8S1/2阶梯型能级系统的EIT谱进行了研究。探测光的频率锁定于基态到中间态的超精细跃迁线上，控制光在中间态到激发态超精细跃迁线之间扫描，得到的EIT谱具有平坦的背景，提高了光谱的信噪比。阶梯型能级系统中光谱信号强度不仅与控制光束和探测光束的传播方向有关，而且与控制光功率有关。最终，获得了高信噪比的EIT谱线。