實(shí)驗(yàn)名稱:壓縮光的F-P腔測(cè)量實(shí)驗(yàn)
測(cè)試設(shè)備:電壓放大器、信號(hào)發(fā)生器、示波器、激光器、探測(cè)器等。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
圖1:左為F-P腔實(shí)物圖,右為F-P腔結(jié)構(gòu)圖(1.壓電陶瓷,2.凹面對(duì)1064nm波長(zhǎng)高反鏡,3.膠木,4.紫銅,5.珀?duì)柼?.螺旋微調(diào)塊,7.對(duì)1064nm波長(zhǎng)增透鏡,8.鋁殼,9.殷鋼) 在壓縮光實(shí)驗(yàn)中,多處使用頻率穩(wěn)定性高的控溫F-P腔。圖1左側(cè)和右側(cè)所示分別為控溫F-P腔的實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖。實(shí)驗(yàn)中,使用的溫控儀,可輸出3.7V的直流信號(hào)控制珀?duì)柼,?shí)現(xiàn)加利用F-P腔內(nèi)部的珀耳帖元件和熱敏電阻,把F-P腔的溫度控制在25℃左右。當(dāng)熱敏電阻監(jiān)測(cè)到F-P腔內(nèi)溫度低于25℃時(shí),控溫儀就會(huì)輸出電壓,珀?duì)柼_(kāi)始加熱;當(dāng)溫度達(dá)到25℃時(shí),控溫儀就會(huì)停止供電,珀?duì)柼V辜訜帷乜谾-P腔控溫范圍為0~100℃,控溫精度±0.1℃。
圖2所示為F-P腔的監(jiān)測(cè)光路圖。激光器輸出波長(zhǎng)為1064nm的紅外光經(jīng)過(guò)透鏡F1準(zhǔn)直為近似平行光后,經(jīng)過(guò)分束器(H1和G組成)和透鏡F2后進(jìn)入F-P腔。光電二極管D將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),通過(guò)示波器實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。
圖3:左側(cè):探測(cè)器 電路,右側(cè):F-P腔透射曲線 實(shí)驗(yàn)所用的光電二極管電路連接如圖3左側(cè)所示。信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生20Hz的鋸齒波信號(hào),由電壓放大器放大至180V左右,驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷。圖3右側(cè)是示波器上顯示的F-P腔透射峰。當(dāng)外界因素影響激光器輸出穩(wěn)定性時(shí),透射譜線將發(fā)生漂移。因此,可以利用F-P腔對(duì)激光器輸出穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
在壓縮光實(shí)驗(yàn)中,多處用到了諧振腔,并且諧振腔的長(zhǎng)度是可調(diào)節(jié)的。為了檢查諧振腔是否裝調(diào)好,我們也是通過(guò)估測(cè)其實(shí)際精細(xì)度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖4是實(shí)驗(yàn)用到的一個(gè)諧振腔透射譜,(a)圖為加載的三角波信號(hào)上升電壓對(duì)應(yīng)的透射譜,(b)圖為加載的三角波信號(hào)下降電壓對(duì)應(yīng)的透射譜。我們把加載的三角波信號(hào)和透射信號(hào)同時(shí)用示波器顯示出來(lái),便于我們實(shí)時(shí)測(cè)算和調(diào)節(jié)。
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