含義
目前穩定雷射頻率的方法有兩種:一種是被動穩定,即通過降低環境振動、減小雷射腔內空氣流動、對環境溫度進行控制等將雷射頻率控制在一定的範圍;另一種是主動穩定,這就是通常意義上的基於誤差信號反饋的頻率鎖定技術。
雷射頻率
頻率鎖定主要有三部分:雷射相對於參考頻率的誤差信號、雷射頻率控制器件以及比例積分微分(PID)控制電路,而誤差信號的產生是頻率鎖定的核心之一。經過頻率鎖定後,雷射的中心頻率被絕對或者相對穩定到某一參考頻率處,同時雷射的線寬也能被有效地壓窄。因此如何產生一種穩定、信噪比高的誤差信號就成為頻率鎖定的研究目標。通常作為雷射頻率鎖定參考的可以是幾兆赫茲的原子飽和吸收線、幾百兆赫茲的原子吸收線以及腔模寬度在千赫茲到兆赫茲的光學腔。
目前可以獲得雷射到腔模參考誤差信號的方法主要有:Pound-Drever-Hall ( PDH)技術、Hansclh-Couillaud(HC)技術、低頻調製技術、空間模干涉技術、邊模偏頻鎖定技術等。其中PDH技術相對於其他技術由於採用了頻率調製(FM)技術而使得誤差信號信噪比更高,可以獲得更大頻寬的頻率鎖定。其基本原理是雷射被電光調製器(EOM)調製後入射到光學腔,腔反射光由環形器提取後被高速探測器探測,獲得的光強信號與經過移相後的調製信號進行混頻,通過調節相位獲得色散信號即可作為誤差信號來實現頻率鎖定。

