空间窄线宽激光器作为空间锶光钟的本地振荡源,决定了空间锶原子光钟的中短期稳定度。由于空间站的载荷资源有限,空间窄线宽激光器光学系统既要满足空间光钟参考跃迁的功能要求,又要考虑体积、重量等因素。此外,由于空间窄线宽激光器系统对功耗、热耗都有严格的要求,在激光源输出光功率一定的条件下提高系统光功率的利用率,是保证后续光路光功率需求的关键。为了减小体积,减轻系统重量,采用小型化光学组件构建系统光路;为提高系统光功率的利用率,采用短焦双透镜方案,在此基础上构建该光学功能单元的实验平台。结果显示:声光调制器的单通衍射效率大于90%,双通衍射效率大于70%。对声光调制器驱动信号进行扫描,在±20 MHz扫描范围内,光纤耦合效率变化了50%,基本满足了空间和功率上的应用要求。

以单束正交线偏振光为光源，利用索列尔-巴比涅相位补偿器使相位连续变化，采用锁相放大器进行数据采集，设计了一种由光纤耦合输出的窄频半导体激光器和双声光调制器组成的共线外差干涉系统，对其相位特性进行了研究，分析了激光束漂移及光源谱线宽度对相位测量的影响.实验表明：系统的相位分辨率为0.3611 μm，相位灵敏度为27.386°/mm，测量误差为0.090 rad；可以消除由声光调制器光强调制引起的相位误差，抑制激光束漂移引起的误差，以及减弱环境因素产生的噪声对测量结果的影响.