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1、激光位相調(diào)制光譜特性檢測,一.實驗?zāi)康?了解激光位相調(diào)制原理 用光學諧振腔觀察位相調(diào)制光頻譜分布特性 掌握光學諧振腔的原理和調(diào)節(jié)技能 掌握調(diào)制度及光頻譜線寬的測試與計算,綜合理論與實驗研究,二.基本原理,,,,,包括一個頻率為的載波和頻率分別為 +m 和 -m, 且幅度相等、位相相反的正、負一級邊帶,,,問題的提出: 如何進行實驗觀測?(光學頻率1014 Hz),,,,激光位相調(diào)制,未調(diào)制激光場,調(diào)制后激光場頻域分布,2.光學諧振腔,基于多光束干涉相干迭加原理 透射光復(fù)振幅:A 透射光強:I =AA*,,,A0,,,,,當光相干迭加位相差滿足:=2k, k=0, 1, 2, ,透射光的光強為極
2、大值:,,,,,,3.用F-P腔觀測激光位相調(diào)制光譜特性的原理,通過高壓鋸齒波驅(qū)動壓電陶瓷(PZT)掃描F-P腔長,使激光位相調(diào)制光場的載波及邊帶(不同頻率的光)依次在F-P腔內(nèi)共振增強,使頻率分布特性以強度形式在掃描時間軸上表示。,解決了觀測光學頻譜分布的難題,,鋸齒波掃描,位相調(diào)制光場,,,,三.實驗裝置,,四.實驗內(nèi)容與要點,1. 根據(jù)高斯光束匹配原理,計算出激光腔和F-P腔匹配參數(shù),確定反射鏡位置。 2. 安排與調(diào)節(jié)光路: 難點1:AOM一級衍射效率, 70%,用光功率計測定; 難點2:激光束耦合進F-P腔(觀測F-P腔縱模并微調(diào)反射鏡,使光共振)注意調(diào)節(jié)方法,(1)觀測電光位相調(diào)制頻譜特性,根據(jù)載波及邊帶幅度比計算調(diào)制度;(2)根據(jù)調(diào)制頻率按比例測定計算譜線寬度;,3. 光頻譜觀測內(nèi)容與步驟:,五.思考題,為什么要用光學諧振腔觀察位相調(diào)制光譜?是否可以用高頻探測器直接觀察? 實驗發(fā)現(xiàn)光學諧振腔透射譜中存在許多模式,其中每一個模式是否都一一對應(yīng)激光的模式? 如何用這種方法計算出構(gòu)成光學諧振腔的反射鏡的反射率? 激光位相調(diào)制光的光外差檢測特點?,