1560nm连续光半导体激光器经PPLN倍频及经铷吸收光谱稳频.pdf

本文是关于1560nm连续光半导体激光器频率稳定性的研究，主要涉及半导体激光器的倍频技术和基于铷原子吸收光谱的稳频技术。文章由杨建峰等人发表在2010年的《量子光学学报》上，探讨了如何通过非线性光学效应和原子吸收谱线实现激光频率的精确控制。 半导体激光器，尤其是分布式反馈（DFB）半导体激光器，在通信和精密测量等领域具有重要应用。1560nm的DFB激光器被选择作为研究对象，因为这个波长与铷原子的吸收线匹配，适合用于频率标准。文章中提到，通过非线性晶体——周期极化锂铌酸盐（PPLN）进行倍频，可以将1560nm的激光转换为780nm，这是铷原子D线的吸收波长。当输入光功率为1.6W时，实验中获得了25mW的倍频光，非线性转换效率达到0.96％/W。 为了提高频率稳定性，激光器的频率被锁定在铷原子的吸收线上。通过检测铷原子对780nm光的吸收，可以精确地控制激光频率。实验结果显示，锁定后30秒内的频率起伏约为±3.5MHz，显示出良好的频率稳定性。这种稳频方法对于光钟、精密光谱测量和光通信系统的频率参考非常重要。 文章还提到了利用块状KNbO3晶体进行外部倍频以增强吸收信号的替代方法，但随着准位相匹配和波导技术的进步，PPLN晶体在提高转换效率方面表现出优势，使得激光器能够更稳定地锁定在铷原子的饱和吸收线。此外，该技术已应用于铷原子磁光阱系统，为单个Rb原子的操控和量子光学实验提供了稳定的光源。 总结来说，这篇论文详细介绍了如何通过PPLN晶体倍频和铷原子吸收光谱稳频技术来优化1560nm半导体激光器的频率稳定性，这对于光频率标准、精密测量和量子光学研究有着重要的实际意义。这项工作不仅展示了非线性光学在频率转换中的作用，也突显了原子吸收谱线在激光稳频中的关键角色。