《超低噪聲光纖干涉儀穩頻雷射器研究》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由李唐擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超低噪聲光纖干涉儀穩頻雷射器研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李唐
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超穩雷射器不僅僅是原子光頻標的重要組成部分，還廣泛套用於超低噪聲微波信號的產生、噴泉鐘的升級、光頻傳輸網路、引力波的測量以及相對論的驗證等。目前世界上所使用的赫茲量級的穩頻雷射器最多的是採用基於Pound-Drever- Hall（PDH）方法鎖頻的超穩腔穩頻雷射器。這種穩頻雷射器具有優良的性能，經過多年在超穩腔材料、形狀和安裝方式上的研究，目前穩頻雷射器的線寬可以達到亞赫茲量級。儘管超穩腔穩頻雷射器性能十分優良，但是它也存在著一些缺點：光學結構複雜，需要光路和腔的空間模式精確匹配；系統昂貴，體積巨大，對環境參數敏感；不容易對雷射器的頻率進行調節。本項目擬實現的光纖干涉儀穩頻雷射器頻率噪聲低，結構簡單，環境敏感度較低，體積小，頻率可調諧，並為超穩雷射器的小型化、可移動化打下基礎。
結題摘要
利用光纖干涉儀實現對雷射頻率的鎖定，首次實現了亞赫茲線寬的全光纖結構超穩雷射器。通過比對測量兩個相同的雷射系統，測得雷射的線寬為0.34Hz，其短期的頻率穩定度為5x10-15（0.1-1s），頻率噪聲為0.05Hz2/Hz@10Hz和0.008Hz2/Hz（200Hz-3kHz）。設計加工了低振動靈敏度的光纖干涉儀，振動靈敏度為6×10-12/ms-2，並在此基礎上設計了軸向振動靈敏度與徑向振動靈敏度均小於1×10-12/ ms-2的超低振動靈敏度的光纖干涉儀。國際上首次在實驗中觀測到次聲波頻段的光纖熱噪聲並確定其1/f的頻譜特性，檢驗了熱噪聲幅度與光纖長度的正比關係，並且驗證了通過改變光纖的塗覆層可實現降低熱噪聲，這對進一步提高光纖干涉儀穩頻雷射器的性能非常重要。圓滿完成了項目提出的各項指標，為實現小型化的超穩雷射以及套用於高精度原子鐘打下堅實的基礎。
