半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻穩(wěn)相以及在原子光學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、半導(dǎo)體激光器以其體積小、壽命長、輸出波長可調(diào)、價格相對較低，并可采用簡單的注入電流的方式來泵浦等特點，在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域均獲得了廣泛的應(yīng)用。在量子光學(xué)領(lǐng)域中，激光與原子相互作用的研究越來越受到重視，其中用的最多的激光就是半導(dǎo)體激光器。例如，近年來得到迅速發(fā)展的激光冷卻和俘獲原子技術(shù)，其中的激光大部分都是半導(dǎo)體激光器。為了滿足這些應(yīng)用的要求，人們提出了很多穩(wěn)定和改進半導(dǎo)體激光器的新方法和新技術(shù)，如：外腔式半導(dǎo)體激光器、錐形放大器等。隨著

2、冷原子物理的發(fā)展，出現(xiàn)了冷原子鐘、冷原子干涉儀等一些高精尖的應(yīng)用。這些應(yīng)用對于激光器的頻率穩(wěn)定性，線寬，位相穩(wěn)定性等性能提出了更高的要求。本文正是在這樣的背景下，選擇了半導(dǎo)體激光的穩(wěn)頻和穩(wěn)相技術(shù)及其在原子光學(xué)中的應(yīng)用作為研究課題。以下是各章的主要內(nèi)容：
　　 第一章簡要介紹了半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)、原理和工作特性；介紹了原子光學(xué)的發(fā)展以及近況；描述了目前原子光光領(lǐng)域十分熱門的冷原子干涉儀的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及應(yīng)用前景。分析了半導(dǎo)體激光

3、器在原子光學(xué)中的應(yīng)用，闡述了在半導(dǎo)體激光器中實現(xiàn)穩(wěn)頻、穩(wěn)相的重要意義。
　　 第二章詳細地介紹了冷原子干涉儀的理論基礎(chǔ)、工作原理和實驗裝置結(jié)構(gòu)。詳細地描述了我們目前正在研究的冷原子干涉儀的實驗方案和進展情況，包括真空系統(tǒng)的設(shè)計與加工、二維與三維磁光阱構(gòu)建以及電子控制系統(tǒng)的研制。
　　 第三章對冷原子干涉儀所需的激光系統(tǒng)進行了詳細的研究，提出了相應(yīng)的激光器的具體的技術(shù)指標的要求。根據(jù)這些技術(shù)指標，分析了現(xiàn)有的一些激光穩(wěn)頻、

4、穩(wěn)相的方法和技術(shù)的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上提出了一些改進的方法和途徑。提出相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻、穩(wěn)相以及移頻的方案。詳細介紹了相關(guān)設(shè)備的工作原理和構(gòu)造，尤其是我們自行改進和創(chuàng)新的部分。
　　 第四章對相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻、穩(wěn)相以及頻率調(diào)諧的方案進行了實驗研究，自行制作了有關(guān)的實驗裝置，并對其進行了詳細的實驗測試與數(shù)據(jù)處理。具體分析了實驗裝置是否能夠滿足冷原子干涉儀的技術(shù)指標的要求，并且對不能完全滿足的技術(shù)指標提出了改進的的方案