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抑制Y 型腔正交偏振双频激光器频差闭锁及失谐磁场结构设计
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2021-02-23
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利用磁场抑制双频激光器频差闭锁,对激光器增益介质区施加横向交互磁场抑制激光器频差失谐的方法对磁场源提出要求。以方体线圈产生磁场,理论分析其磁场分布及均匀磁场产生的条件。利用Ansoft Maxwell 软件仿真分析方体线圈磁场分布,仿真结果与理论相吻合。方体线圈可在较大范围内产生高均匀度的磁场,满足抑制频差闭锁及失谐中对磁场的要求。较之Helmholtz 线圈,方体线圈产生磁场在均匀度和均匀场区体积两方面具有明显优势。
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53, 031407(2016)
激光与光电子学进展
Laser & Optoelectronics Progress
©2016《中国激光》杂志社
031407-1
抑制 Y 型腔正交偏振双频激光器频差闭锁及
失谐磁场结构设计
傅杨颖 肖光宗
*
龚梦帆 张 斌
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
摘要 利用磁场抑制双频激光器频差闭锁,对激光器增益介质区施加横向交互磁场抑制激光器频差失谐的方法对磁场
源提出要求。以方体线圈产生磁场,理论分析其磁场分布及均匀磁场产生的条件。利用 Ansoft Maxwell 软件仿真分
析方体线圈磁场分布,仿真结果与理论相吻合。方体线圈可在较大范围内产生高均匀度的磁场,满足抑制频差闭锁及
失谐中对磁场的要求。较之 Helmholtz 线圈,方体线圈产生磁场在均匀度和均匀场区体积两方面具有明显优势。
关键词 激光器; 闭锁; 失谐; 方体线圈; 均匀磁场
中图分类号 TM153+.1 文献标识码 A
doi: 10.3788/LOP53.031407
Design of Cube Coil-Pair to Restrain Lock-In and Detuning of
Frequency Difference with Y-Shaped Dual-Frequency Laser
Fu Yangying Xiao Guangzong Gong Mengfan Zhang Bin
College of Optoelectric Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, Hunan
410073, China
Abstract Both restraining locking-in and detuning of frequency difference in dual-frequency laser with magnetic
field propose the request for the magnetic field. The magnetic field distribution of cube coil- pairas well as the
condition to get uniform magnetic field is deduced theoretically. The magnetic field of cube coil-pair is simulated
with Maxwell software, which agrees with the theoretical calculation. The result shows that cube coil- pair can
produce uniform magnetic field in a considerable area. Magnetic field produced by cube coil-pair meets the demand
in the applications of frequency difference lock-in and detuning. Compared with Helmholtz coils, cube coil-pair has
advantages in both uniformity andthe uniform field range.
Key words lasers; lock-in; detuning; cube coil-pair; uniform magnetic field
OCIS codes 140.3460; 120.4640; 120.0280
1 引 言
双频 激光 器中普遍存在频差闭锁现象,频差 闭锁 影响双频激光器输出频差范围 ,进一步 限制双频激光
器在光学传感及干涉测量领域的应用。频差闭锁的实质是双频激光器中不同正交偏振模式间模竞争,胡淼
等
[1]
研究了双纵模双频微片激 光器两模式之间的竞争效应,建立了双频激光器的耦合速率 方程。甚至在光
纤激光器中,亦存在严重的模式竞争,苏炜跃等
[2]
对掺铒光纤激光器中抑制模式竞争的原理进行了介绍。对
激光器增益介质区施加磁场是抑制频差闭锁较为成熟的方法
[3-5]
。然而,磁场与增益介质间的磁光效应使双
频激光器输出频差失谐
[6-7]
。
双频激光器输出频差范围、频差稳定性直接影响双频激光器在干涉测量和光学传感领域的应用。池峰
等
[8]
从外界环境因素出发,提出了一种环境补偿技术,提高了双频激光器频差稳定性。扩大双频激光器频差
收稿日期: 2015-07-08; 收到修改稿日期: 2015-09-30; 网络出版日期: 2016-03-03
基金项目: 国家自然科学基金(61308058)
作者简介: 傅杨颖(1991—),女,硕士研究生,主要从事新型激光器技术方面的研究。E-mail: fuyangying09@126.com
导师简介: 张 斌(1970—),男,教授,硕士生导师,主要从事新型激光器技术方面的研究。E-mail: kd208zb@sina.com
*通信联系人。E-mail: xiaoguangzong@163.com
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weixin_38711643
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