基于铷原子的780 nm激光稳频系统设计与实现
摘要
针对现有稳频激光器频率稳定度低、稳定周期短等缺点，基于一次谐波饱和吸收稳频方案，设计一款频率稳定度高、稳定周期长、输出线宽窄的激光稳频系统。通过铷原子气室，利用饱和吸收方法获取87Rb D2线F=2和85Rb F=3的饱和吸收谱，进行调制与解调，得到反映激光频率变化的误差信号，通过保持激光器温度不变，控制电流的方法实现激光频率的自动锁定。依据稳频方案，设计了差分式电流/电压转换电路、吸收谱调理电路模块、基于Howland结构的低噪声负反馈复合放大器恒流源电路，实现了光谱信号的转换、解调、LD的驱动与反馈控制。同时，基于QT上位机和数据采集卡设计并开发了基于最小卷积均方根的峰值检测程序、增量式PID等程序。实验利用饱和吸收谱87Rb D2线F=2中交叉峰CO32-对780 nm半导体激光器进行稳频。结果表明，系统实现了开机自动锁定，对稳频后的激光器进行频率稳定度分析，得到秒级稳定度指标为1.64×10-10。
引用本文（GB/T 7714）
闫臣熙 Yan Chenxi, 任旭虎 Ren Xuhu, 仇霄然 Qiu Xiaoran, 等. 基于铷原子的780 nm激光稳频系统设计与实现[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2024.
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