1 安徽大学物质科学与信息技术研究院，安徽 合肥 230039
2 中国科学院合肥物质科学研究院，安徽光学精密机械研究所，光子器件与材料安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学物理学院，安徽 合肥 230026
4 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
5 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院，安徽 合肥 230026
报道一种可用于超稳腔Pound-Drever-Hall（PDH）稳频的2 μm波段分布Bragg反射（DBR）光纤激光器及其频率锁定结果。该绝热封装的光纤激光器配备主动温度控制和压电陶瓷（PZT）频率调谐装置，可满足超稳腔PDH稳频应用。通过周期极化铌酸锂（PPLN）晶体倍频，采用PDH稳频技术将研制的1950 nm光纤激光器频率稳定到了1 μm波段超稳腔频率参考上。针对DBR光纤激光器中PZT频率调谐机制只反馈调节腔长，容易在稳频过程中产生激光器跳模进而导致频率失锁的问题，笔者提出并演示了一种对DBR光纤谐振腔实施基于超稳腔频率参考的实时温度控制方案，并采用该方案实现了对DBR光纤激光器超过4周的长期频率锁定。该方案对于实现DBR光纤激光器的长期频率锁定具有较高的参考价值。
激光器 光纤激光器 分布Bragg反射 PDH稳频 超稳腔 温度控制 中国激光
2023, 50(23): 2301014
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220781
1 核工业理化工程研究院, 天津 300180
2 粒子输运与富集技术国防科技重点实验室, 天津 300180
为了获得高功率的单频可调谐1342 nm激光,研究了一种注入锁频Nd∶YVO4环形激光器。以1.0 W可调谐单频连续1342 nm激光为种子光,“8”字环形谐振腔为从激光器功率腔,基于PDH(Pound-Drever-Hall)锁频技术实现了环形功率腔的锁定,获得了8.3 W的单频连续可调谐1342 nm的激光输出。
激光器 可调谐单频激光器 注入锁频技术 PDH锁频
1 中国科学院武汉物理与数学研究所,波谱与原子分子物理国家重点实验室,武汉 430071
2 中国科学院原子频率标准重点实验室,武汉 430071
3 中国科学院大学,北京 100049
本文报道了一种用于镱原子光钟的759 nm光晶格激光频率锁定方法。759 nm激光通过Pound-Drever-Hall(PDH)技术锁定在一个腔长为10 cm的超低膨胀系数(ULE)的高细度Fabry-Perot(FP)腔上。激光频率被锁定后的测量结果表明,759 nm的光晶格激光线宽被压窄到小于200 kHz;运用频率锁定的759 nm激光和飞秒光梳拍频来监测超稳腔的长期漂移率,结果显示ULE超稳腔的漂移率为016 Hz／s。将锁定后的759 nm光晶格激光用于镱原子光钟光晶格的装载,实现了镱原子在光晶格场中的稳定装载以及对光晶格场频率的精确控制,从而为镱原子光钟的闭环运转做了必要的技术准备。
759 nm光晶格激光 ULE超稳腔 PDH稳频技术 镱原子光晶格钟 759 nm lattice laser ULE cavity PDH technique Yb lattice clock
1 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230026
2 北京大学 重离子物理研究所, 北京 100871
3 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
北京大学高功率耦合器谐振环锻炼平台是对北京大学1.3 GHz超导加速器的耦合器进行高功率测试和锻炼的平台, 通过谐振环与信号源谐振来产生高功率。在谐振环工作过程中, 由于外界扰动会使其共振频率发生变化, 故需要对谐振环路进行频率锁定, 从而维持其与信号源的共振。将PDH（Pound-Drever-Hall）技术应用在此锻炼平台上, 用以锁定微波信号源与谐振环的频率。实验验证表明, 该PDH反馈系统能有效维持谐振环的高增益。
谐振环 PDH技术 稳频系统 RF resonant ring Pound-Drever-Hall technique frequency locking 强激光与粒子束
2018, 30(12): 123002
1 西安理工大学机械与精密仪器学院, 陕西 西安 710048
2 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室, 陕西 西安 710065
为克服传统Pound-Drever-Hall（PDH）激光稳频方法的缺点，设计了正交解调PDH激光稳频系统。该系统采用同一直接数字频率合成器(DDS)同步产生三路同频正弦信号，一路作为本振信号驱动电光调制器产生激光相位调制边带，另外两路相位差为90°的信号作为解调参考信号。采用两个模拟解调器分别获得误差信号的同相分量和正交分量，对其进行数字化采集和相敏检波运算，即可获得稳频系统的误差信号。通过正交解调PDH激光稳频关键技术研究，建立了激光频率跟踪实验系统。实验结果表明，Fabry-Perot (F-P)参考腔可以实时跟踪激光频率变化的功能，跟踪时长约1 h。
激光技术 正交解调 Pound-Drever-Hall稳频 Fabry-Perot参考腔 直接数字频率合成器 激光频率跟踪 激光与光电子学进展
2018, 55(8): 081404
山西大学 物理电子工程学院, 山西 太原 030006
激光稳频技术广泛应用在量子光学和量子通讯的实验系统中, 用于提高激光频率的稳定度或改善光学谐振腔的输出稳定性等。本文综述了基于光学谐振腔共振频率的稳频技术如PDH(Pound-Drever-Hall)稳频技术、Lock-in鉴相稳频技术、Tilt-locking稳频技术的研究进展, 并在这些稳频技术的基础上, 阐述了新型改进和发展的自动激光稳频技术。
PDH稳频技术 Lock-in鉴相稳频技术 Tilt稳频技术 自动激光稳频技术 PDH frequency stabilization technique lock-in frequency stabilization technique tilt-locking frequency stabilization technique automatic laser frequency stabilization technique
中国科学技术大学 精密机械与精密仪器系,合肥 230026
光学微球腔因其回音壁模式可获得极高的品质因数而受到广泛关注.本文分析了Fabry-Perot腔和微球腔的基本原理,通过CO2激光熔融光纤实验制得了直径为1.2 mm的微球腔,并测试了微球腔和锥形光纤耦合结构的耦合特性.采用典型的PDH稳频系统设计了基于微球腔的稳频系统,分析了用于鉴频的误差曲线的吸收特性和色散特性,对比了不同调制频率、微球腔直径、耦合损耗、传输损耗下与误差曲线斜率的关系.结果表明: 耦合状态下最大Q值可达到1.1×108,调节微球腔内横磁模和横电模的转换可优化耦合效率,匹配微球腔和锥形光纤的尺寸得到了径向二阶模式的透射谱,误差曲线效率达到15.4A mW/MHz.球腔在提高PDH稳频技术灵敏度上具有巨大潜力.
光纤光学 激光稳频 光学微球腔 回音壁模式 Fiber optics Laser frequency stabilization Optical microsphere cavity PDH PDH Whispering gallery mode
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
要实现分子激光冷却，一般需要多束频率稳定的窄线宽激光。提出采用Pound-Drever-Hall(PDH)技术将冷却激光通过光学传递腔的方法锁定到铷原子饱和吸收稳频的半导体激光上，从而实现冷却激光线宽压窄和频率长时稳定的实验方案。设计并制作了法布里-珀罗(F-P)光学腔，建立了光学稳频系统，实现了光学腔到参考光源的锁定。
分子激光冷却 激光稳频 PDH 技术 光学传递腔 激光与光电子学进展
2014, 51(12): 121401
山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
光纤器件尤其是光纤电光调制器(EOM)在简化PDH频率锁定装置的同时会诱发残余幅度调制(RAM)，该效应会使PDH误差信号出现一个受环境温度影响的直流偏置，同时线型也出现一定程度的扭曲，这不仅会使频率锁定点发生漂移，同时也会影响频率锁定的时间。对PDH误差信号中存在RAM的线型进行理论和实验分析，并利用Hnsch-Couillaud(HC)技术抑制RAM，在实验上获得了无偏置且信号对称的PDH误差信号。分别利用RAM抑制闭环和开环的误差信号，进行了激光到腔模的频率锁定，验证了RAM抑制方案可以极大地增加基于光纤EOM的PDH频率锁定技术的稳定性。
激光技术 PDH频率锁定 残余幅度调制 Hnsch-Couillaud技术 电光调制器
