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基于飞秒光频梳的双频He-Ne激光器频率测量

吴学健 尉昊赟 朱敏昊 张继涛 李岩

基于飞秒光频梳的双频He-Ne激光器频率测量

吴学健, 尉昊赟, 朱敏昊, 张继涛, 李岩
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  • 利用光纤飞秒光频梳和外腔可调谐半导体激光器, 建立了一套双频He-Ne激光器频率测量系统. 选用铷钟作为系统的频率基准, 通过将外腔半导体激光锁定至光频梳使得其频率溯源至铷钟, 再利用外腔可调谐半导体激光与双频He-Ne激光器输出的正交偏振激光拍频, 同时测量两路正交偏振激光频率. 将可调谐半导体激光器锁定至光频梳第1894449个梳齿, 其绝对频率为473612190000.0±2.7 kHz, 相对不确定度为5.7×10-12. 对商品双频He-Ne激光器进行频率测量实验, 双频He-Ne激光器水平方向偏振激光频率均值为473612229934 kHz, 竖直方向偏振激光频率均值为473612232111 kHz, 平均时间为1024 s的相对Allan标准差为5.2×10-11, 频差均值为2.177 MHz, 标准偏差为2 kHz.
    • 基金项目: 清华大学自主科研计划(批准号: 2009THZ06057)和国家自然科学青年基金(批准号: 51105227)资助的课题.
    [1]

    Zhang S L 2005 Principles of Orthogonal Polarized Laser (Beijing: Tsinghua University Press) pp41-46 (in Chinese) [张书练 2005 正交偏振激光原理 (北京: 清华大学出版社) 第41-46页]

    [2]

    Quinn T J 2003 Metrologia 40 103

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    Jones D J, Diddams S A, Ranka J K, Stenz A, Windler R S, Hall J L, Cundiff S T 2000 Science 288 635

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    Udem T, Holzwarth R, Hansch T W 2002 Nature 416 233

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    Li T C, Fang Z J 2011 Chin. Sci. Bull. 56 709 (in Chinese) [李天初, 方占军 2011 科学通报 56 709]

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    Madej A A, Bernard J E, Robertsson L, Ma L S, Zucco M, Windeler R S 2004 Metrologia 41 152

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    Ma L S, Robertsson L, Picard S, Chartier J M, Karlsson H, Prieto E, Windeler R S 2003 IEEE Trans. Instrum. Meas. 52 232

    [8]

    Lea S N, Rowley W R, Margolis H S, Barwood G P, Huang G, Gill P, Chartier J M, Windeler R S 2003 Metrologia 40 84

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    Yi L, Yuan J, Qi X H, Chen W L, Zhou D W, Zhou T, Zhou X J, Chen X Z 2009 Chin. Phys. B 18 1409

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    Cao S Y, Cai Y, Wang G Z, Meng F, Zhang Z G, Fang Z J, Li T C 2011 Acta Phys. Sin. 60 080601 (in Chinese) [曹士英, 蔡岳, 王贵重, 孟飞, 张志刚, 方占军, 李天初 2011 物理学报 60 080601]

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    Han H N, Zhang W, Wang P, Li D H, Wei Z Y, Shen N C, Nie Y X, Zhang S G, Li S Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 2760 (in Chinese) [韩海年, 张炜, 王鹏, 李德华, 魏志义, 沈乃澈, 聂玉昕, 张首钢, 李师群 2007 物理学报 56 2760]

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    Quinn T J 2003 Metrologia 40 103

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-24
  • 修回日期:  2012-01-01
  • 刊出日期:  2012-09-20

基于飞秒光频梳的双频He-Ne激光器频率测量

  • 1. 清华大学精密仪器与机械学系, 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
    基金项目: 

    清华大学自主科研计划(批准号: 2009THZ06057)和国家自然科学青年基金(批准号: 51105227)资助的课题.

摘要: 利用光纤飞秒光频梳和外腔可调谐半导体激光器, 建立了一套双频He-Ne激光器频率测量系统. 选用铷钟作为系统的频率基准, 通过将外腔半导体激光锁定至光频梳使得其频率溯源至铷钟, 再利用外腔可调谐半导体激光与双频He-Ne激光器输出的正交偏振激光拍频, 同时测量两路正交偏振激光频率. 将可调谐半导体激光器锁定至光频梳第1894449个梳齿, 其绝对频率为473612190000.0±2.7 kHz, 相对不确定度为5.7×10-12. 对商品双频He-Ne激光器进行频率测量实验, 双频He-Ne激光器水平方向偏振激光频率均值为473612229934 kHz, 竖直方向偏振激光频率均值为473612232111 kHz, 平均时间为1024 s的相对Allan标准差为5.2×10-11, 频差均值为2.177 MHz, 标准偏差为2 kHz.

English Abstract

参考文献 (13)

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