针对共振荧光测风雷达的探测需求，设计和研制了种子注入的Nd∶YAG电光调Q单频1 116 nm脉冲激光器，采用带偏置电压反馈的扫描-触发谐振探测技术，建立了1 116 nm单纵模振荡，并对中心频率稳定性进行分析。最终实现输出1 116 nm激光单脉冲能量6.48 mJ，重复频率60 Hz，输出线宽为33.2 MHZ，脉冲宽度为75.7 ns。通过波长计测量输出光波长，波长稳定在1 116.297 9 nm附近。利用外差拍频，测定120 min中心频率稳定性（均方根）为818.3 kHz。该激光器输出光通过三倍频可变换至372 nm，作为铁共振荧光多普勒测风激光雷达的发射光源，频率抖动量对应的风速测量误差小于1 m/s。

种子注入的372 nm稳频Nd: YAG激光器作为铁共振荧光多普勒激光雷达的激光光源，其性能将直接影响大气温度和径向风速的测量精度，属于研制难度较大但极其重要的关键技术。文中对激光光源的频率稳定性进行了仿真分析和实验研究。利用蒙特卡洛方法，仿真了振荡级输出1116 nm脉冲光的频率稳定性（均方根）应小于1 MHz；对改进型Ramp-Fire种子注入技术进行了详细介绍，并在振荡级光路中采用了该技术；通过激光拍频实验，测量得出1116 nm脉冲光在10 min内的频率稳定性的均方根为543.24 kHz，其结果满足指标要求，可将频率抖动和频率漂移引起的系统误差减少至0.51 K和0.61 m/s。文中所做工作为铁共振荧光多普勒激光雷达实现大气温度和径向风速的高精度测量提供了必要保障。

We demonstrate an ultrastable miniaturized transportable laser system at 1550 nm by locking it to an optical fiber delay line (FDL). To achieve optimized long-term frequency stability, the FDL was placed into a vacuum chamber with a five-layer thermal shield, and a delicate two-stage active temperature stabilization, an optical power stabilization, and an RF power stabilization were applied in the system. A fractional frequency stability of better than 3.2×10-15 at 1 s averaging time and 1.1×10-14 at 1000 s averaging time was achieved, which is the best long-term frequency stability of an all-fiber-based ultrastable laser observed to date.

双光梳系统在高精度绝对距离测量、三维成像以及光谱测量等领域有着其独特的优势和广阔的发展前景。文中提出一种基于锁相环原理的异步锁定技术，可以对双光梳系统中的重复频率差进行精密锁定。实验中，采用了重复频率约为155.711 MHz和155.714 MHz的双光梳系统，通过反馈控制压电陶瓷（PZT）驱动电压从而控制激光器谐振腔腔长来实现重复频率差的锁定，并利用频率计数器采集锁定后双光梳重复频率差的数据，使用Allan方差和标准差作为频率稳定度的评价指标。最终在1 s的平均时间内，得到重复频率差的Allan偏差为1.8×10⁻¹³，抖动标准差为40.689 μHz。结果表明，该技术可以对双光梳系统的重复频率差进行灵活调整，并具有锁定精度高、抗扰能力强等优点。

提出了一种使用斜光诱导荧光光谱进行激光稳频的方法，该荧光光谱是通过铯原子束与斜入射激光相互作用产生，具有结构简单、可靠性高的优点。斜光诱导荧光光谱的中心峰的半高宽是可调谐的，在不同入射角度下，分别得到了半高宽为16.3 MHz，18.7 MHz，21.7 MHz，24.4 MHz及26.9 MHz的谱线，这些比单峰荧光光谱（实际测量值为42.5 MHz）的半高宽更加窄。当使用中心峰为24.4 MHz的双峰荧光光谱进行激光稳频时，激光频率波动的峰峰值被限制在70 kHz以内，频率稳定度为2.7×10^-11 @ 1s，1.2×10^-11 @ 10 s，4.0×10^-12 @ 100 s，1.4×10^-12 @ 1 000 s，优于使用单峰荧光光谱进行激光稳频时的频率稳定度，3.9×10^-11 @ 1 s，1.4×10^-11 @ 10 s，4.7×10^-12 @ 100 s，3.4×10^-12 @ 1 000 s。该方法有利于提高小型光抽运铯束频标的性能及可靠性。

A single-frequency 1645 nm pulsed laser with frequency stability close to 100 kHz was demonstrated. The laser oscillator is injection-seeded by a single-frequency narrow linewidth Er:Y3Al5O12 (Er:YAG) nonplanar ring oscillator and frequency stabilized by the modified Pound–Drever–Hall method. The pulse repetition rate can be set from 100 to 500 Hz with the frequency stability from 82.72 kHz to 134.44 kHz and pulse energy from 9.84 mJ to 19.55 mJ. To our knowledge, this is the best frequency stability of a single-frequency pulsed laser with injection-seeding.